Faq sur Seti, exobiologie, bioastronomie, astrobiologie, origine de la vie, astronomie, astrophysique...

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Exobiologie : de l'origine de la vie à la vie extraterrestre

Faq d'exobiologie

Cher Prof Clairembart, comment est-ce-que... ? ®

Compte-rendu des interventions de notre cher professeur Clairembart sur la liste Seti League en France

- "Cher professeur Clairembart, pouvez-vous vous présenter à nos amis lecteurs? "
- "Bien sûr!
J'ai vu le jour il y a plusieurs dizaines d'années, sous la plume d'un auteur fort apprécié à l'époque, Henri Vernes, auteur des aventures de Bob Morane. Dans certaines de ses aventures, Bob rencontrait un phénomène étrange qu'il ne comprenait pas ou avait besoin d'aide ou de conseils scientifiques et faisait alors appel à mes connaissances très étendues en sciences.
J'ai continué longtemps ma vie sur papier, jusqu'à ce qu'un jour, dans un Salon du Livre, une bande de joyeux copains auteurs de Science-Fiction décidèrent qu'il leur serait utile d'avoir un ami tel que moi pour leur donner un coup de main côté sciences dans les histoires qu'ils voulaient écrire. Moyennant un rien de magie (l'un des auteurs écrivait aussi de la Fantasy), ils m'ont permis de quitter le papier et de m'incarner dans la vraie vie. Evidemment, il me fallait un vrai corps pour ce faire, et l'un d'entre eux m'offrit de partager le sien. En m'incarnant en lui, j'eus le vif plaisir de constater que, comme moi, c'était un scientifique, un libre-penseur et un esprit ouvert, gentil, aimable et rationnel, quoiqu'un rien désorganisé. Depuis ce jour, mon hôte m'est devenu un ami tres cher et nous nous partageons le plaisir de répondre aux questions d'ordre scientifique de nos copines et copains auteurs de SF ou amateurs de SETI."
- "Et bien maintenant, passons justement aux questions."
- "Avec grand plaisir" :^)

Cher prof Clairembart:
C'est quoi l'équation de Drake?

La réponse du prof:
L'équation de Drake (légèrement modifiée pour la clarté) est:
N = Ne * Pe * Ps * Pp * Ph * Pv * Pi * Pt * Dt / Dg
où N est le nombre de civilisations technologiques actuellement existantes dans notre galaxie
Ne est le nombre d'étoiles dans notre galaxie, soit environ 200 milliards (2 * 10 exposant 11)
Pe est la probabilité qu'une étoile soit de la population 1, c'est-à-dire qu'un système stellaire comporte assez d'éléments plus lourd que l'hydrogène et l'hélium pour permettre le développement d'une biochimie; la valeur de Pe se situe aux alentours de 0.5
Ps est la probabilité qu'une étoile de population 1 ait une masse proche de celle du Soleil - statistiquement, parmi les étoiles voisines du Soleil, il y en a environ 10 % dont la masse est comprise entre 83 % et 120 % de celle du Soleil
Pp est la probabilité qu'une telle étoile possède des planètes; les découvertes récentes de planètes massives en orbite autour d'autres étoiles semblent indiquer que la plupart des étoiles auraient un cortège de planètes, on peut donc estimer que Pp est compris entre 0.5 et 1
Ph est la probabilité qu'une de ces planètes se trouve dans la zone habitable en permanence de ce système stellaire, c'est-à-dire dans la zone où l'eau peut exister sous forme liquide - on ne sait toujours pas comment estimer Ph, mais beaucoup de chercheurs utilisent 1 à 10 % (un peu au hasard)
Pv est la probabilité que la vie se développe sur une telle planète; les estimés de Pv sont très différents d'un chercheur à l'autre et vont de moins de 1 chance sur 1 million (pour ceux qui pensent que la vie est un accident chimique extrêmement rare et implausible) à 100 % (pour ceux qui, comme moi, pensent que la vie est inévitable une fois les conditions adéquates réunies)
Pi est la probabilité qu'une espèce intelligente apparaisse dans la biosphère ainsi formée; ici aussi les estimés varient très fortement d'un chercheur à l'autre (de moins de 1 chance sur 1 million à près de 100 %) - contrairement à ce brave Stephen Jay Gould, je suis d'avis qu'avec une durée suffisamment longue, la plupart des biosphères occupant des surfaces émergées finissent par produire une espèce intelligente
Pt est la probabilité qu'une telle espèce intelligente développe une civilisation technologique capable de communiquer par radio, probabilité que j'estime à 100 %
Dt est la durée de vie d'une telle civilisation technologique - notre civilisation technologique n'est capable de communiquer par radio que depuis moins de 100 ans, aucune civilisation terrestre n'a duré plus de quelques millénaires, je prendrai 1 000 ans comme estimé de l'ordre de grandeur de Dt
Dg est la durée d'existence de notre galaxie, soit 10 à 12 milliards d'années
Résumons-nous:
Ne = 200 000 000 000
Pe = 0.5
Ps = 0.1
Pp = 1.0
Ph = 0.01
Pv = 1.0
Pi = 1.0
Pt = 1.0
Dt = 1 000
Dg = 10 000 000 000
Ce qui donne, Ô horreur, seulement 100 civilisations technologiques contemporaines dans notre galaxie pour cet estimé pourtant très très optimiste. Le point qui rend cet estimé si bas malgré mon optimisme forcené, c'est la durée (en années) d'une civilisation technologique. Si, une fois découverte l'approche technologique de l'univers, il était impossible de la perdre avant la disparition de l'espèce l'ayant découverte, je changerais alors Dt pour au moins 1 000 000, ce qui nous donnerait 100 000 civilisations contemporaines dans notre galaxie et donc de bonnes chances d'en détecter au moins une...
On pourrait capter un signal civilisé *identifié*, mais avec N = 100, ce serait fort peu probable, tandis qu'avec N = 100 000, la réponse ne dépendrait plus que des budgets disponibles pour cette recherche...
Nous détectons en moyenne 1 à 2 signaux d'origine possiblement extra-terrestre chaque année avec les programmes existants, mais ces signaux ne se répètent pas, ce qui ne permet dons pas aux chercheurs d'annoncer la découverte d'une intelligence extra-terrestre.
Il faut dire que ces signaux semblent provenir chacun d'un coin différent du ciel. Il semble y en avoir un peu plus en provenance du disque galactique, mais à part ça, pas de direction privilégiée. Dans la plupart des cas, on est revenu observer la même région du ciel plusieurs fois de suite, mais le signal ne s'est jamais répété.
Les antennes utilisées n'ont pas une résolution suffisante pour déterminer précisément de quelle étoile provient le signal. Elles peuvent tout juste déterminer de quelle région du ciel ils proviennent, à une petite fraction de degré près - chaque fois, la région délimitée contient de quelques étoiles à un très grand nombre d'étoiles.
Une telle annonce officielle déclencherait un tollé médiatique aussi inutile que dévastateur pour les budgets SETI. Il nous faut un exemple solide, vérifiable, répétable et irréfutablement d'origine extra-terrestre avant de penser à en parler dans les médias grand public.
L'équation de Drake est une façon simple d'évaluer nos chances de détecter d'autres civilisations dans notre galaxie.
Elle est basée sur un raisonnement largement admis en sciences:
- notre galaxie n'est pas spécialement différente des autres galaxies
- le système solaire n'est pas spécialement différent des autres systèmes stellaires de la galaxie
- l'apparition et l'évolution de la vie sur Terre ne furent pas spécialement différentes de ce qu'elles furent ailleurs
- notre civilisation technologique n'est pas spécialement différente d'autres civilisations technologiques ailleurs dans l'univers.
Bref, l'équation de Drake est basée sur une application logique et cohérente du principe de médiocrité, principe qui dit que l'univers est dans l'ensemble assez similaire à ce que nous pouvons observer, ou autrement dit, que ce que nous observons de l'univers n'a rien d'exceptionnel, nous-mêmes y compris.
Si le principe de médiocrité est en erreur, les estimations que nous faisons en utilisant l'équation de Drake sont très probablement erronnées, bien entendu.
Astronomes, physiciens et chimistes tiennent beaucoup au principe de médiocrité parce que ce principe s'est avéré très fructueux dans tous les domaines des sciences dites exactes (chimie et physique, y compris l'astronomie): à quelque échelle que ce soit, l'univers lointain ressemble beaucoup à l'univers proche.
Pour bien des biologistes, par contre, le principe de médiocrité paraît être une aberration: ils font remarquer, par exemple, que la chaîne évolutive qui a mené à l'apparition de l'homme contient un tellement grand nombre d'évènements hautement improbables qu'il faut considérer somme très plausible l'hypothèse selon laquelle nous serions la seule espèce intelligente de la galaxie, l'apparition d'une espèce intelligente leur paraissant avoir une probabilité pratiquement négligeable, tenant presque du miracle.
La bonne question n'est donc pas "croyez-vous à l'équation de Drake? " mais plutôt "pensez-vous que le principe de médiocrité s'applique à tous les termes de cette équation, y compris les termes concernant l'apparition de la vie, l'évolution d'êtres intelligents et la formation de civilisations technologiques? ".
À cette bonne question, je répondrai trois choses:
1. les travaux des dernières décennies en chimie (et plus particulièrement en astro-chimie) semblent bien indiquer que le principe de médiocrité s'applique en effet à l'apparition de la vie,
2. les travaux récents sur la complexité des systèmes vivants (et plus particulièrement sur la complexité des écosystèmes) semblent bien indiquer l'existence d'une tendance à la complexification des espèces dans des situations somme toute fort banales (ce qui pourrait indiquer que le principe de médiocrité s'appliquerait aussi à l'apparition d'espèces intelligentes),
3. nous ne possédons encore aucun contre-exemple pouvant nous faire penser que le principe de médiocrité ne s'applique pas à tous les domaines, y compris la formation de civilisations technologiques (oui, je sais que c'est la plus faible partie de mon argument!).
Bref, je pense que oui, le principe de médiocrité s'applique à tous les termes de l'équation de Drake, et donc que celle-ci nous donne des estimés raisonnables du nombre de civilisations technologiques coexistant avec la nôtre dans notre galaxie.
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Cher prof Clairembart:
C'est quoi le "trou de l'eau"?

La réponse du prof:
On utilise usuellement "le trou d'eau" (traduction littérale de waterhole), pas "le trou de l'eau", ceci pour bien traduire l'analogie (due à Morrison, si je ne m'abuse) avec le lieu où les animaux de toutes espèces se rencontrent lorsqu'ils viennent s'abreuver (mais pas s'abreuver d'injures, dans ce cas-ci ;^) .
La bande de fréquences appelée trou d'eau tient son nom du fait qu'elle s'etend d'environ 1.4 Ghz (fréquence de l'Hydrogène atomique H) à un peu plus que 1.6 Ghz (fréquence du radical hydroxyle OH), H et OH étant les deux constituantes de l'eau HOH.
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Cher prof Clairembart:
La technologie permet-elle de relier des antennes placées chez des particuliers dans le monde entier pour cumuler leur puissance?

La réponse du prof:
En fait, la technologie permet ce genre de choses, depuis un bon bout de temps déjà. Ce ne serait pas pratique pour établir une carte radio du ciel, mais pour détecter des signaux cohérents (ce que l'on cherche en SETI-radio), c'est faisable, quoiqu'assez long à décrire (j'ai déjà utilisé cette technique à d'autres fins, il y a quelques dizaines d'années - comme l'internet n'existait pas, on a dû utiliser d'autres liens moins efficaces - ici je transpose à l'internet).
- il faut d'abord que toutes les stations d'écoute se mettent d'accord pour observer ensemble dans une même direction (la rotation de la Terre fournira le balayage d'est en ouest, ce qui fait qu'une fois les antennes correctement pointées il n'est plus nécessaire de les déplacer durant la période d'observation). On changera sans doute de direction tous les mois ou tous les deux mois, tous ensemble, suivant une cédule pré-agréée. La Terre étant sphérique et les bruits d'origine terrestre devenant dominants en bas de 30 degrés au-dessus de l'horizon, il faudra sans doute diviser les stations d'écoute en 3 régions (ou plus), chaque région surveillant une direction différente dans le ciel.
- il faut ensuite pointer l'antenne de chaque station avec une précision suffisante, ce qui ne présente de difficulté que matérielle (fabriquer en série une monture stable que l'on peut orienter de façon répétable avec une précision suffisante n'est pas exactement trivial, mais c'est faisable).
- il faut relier entre elles toutes les stations d'une même région (c'est-à-dire : toutes les antennes regardant dans une même direction), ce qui est faisable via un double lien:
  - le premier est un lien purement passif: chaque station doit être équipée d'un récepteur radio captant les signaux d'une horloge atomique - il y a WWV à Fort Collins (Texas) qui émet de tels signaux sur 5, 10 et 20 Mhz, il y a un poste officiel à Ottawa qui émet de tels signaux sur 7.333 Mhz, il y avait un émetteur officiel à Namur (Belgique) qui émettait de tels signaux à 68 Khz (très basses fréquences) et en ondes courtes, mais je ne sais pas s'il émet encore, il y a la station de radio du Bureau de l'Heure, à Paris, qui émet semblables signaux (mais je n'en connais plus les fréquences). On pourrait aussi bien utiliser un récepteur GPS pour ce faire - les satellites GPS forunissent aussi une heure "atomique").
  - le second est un lien actif (et l'internet peut fort bien servir): chaque station capte les signaux dans une bande passante assez étroite autour d'une fréquence commune, fréquence reçue dans un message en provenance du serveur central pour cette région. Les signaux captés sont numérisés, puis corrigés en fonction de l'orientation de l'antenne et de la position de la station sur la planète (de façon à simuler une antenne orientée dans la même direction mais située au centre de la Terre). Les données ainsi préparées sont comprimées numériquement, on y attache la date et l'heure (provenant de l'horloge atomique), et on envoie au serveur régional par l'internet via un protocole de transfert standard.
- le serveur collige les données provenant des stations de sa région, corrèle les informations provenant d'un même endroit dans le ciel (c-à-d: provenant d'un même moment d'observation), puis redistribue les données ainsi corrélées aux stations participantes pour que celles-ci les analysent à la recherche de signaux cohérents ayant les propriétés attendues d'un signal ET. Ce que cette approche (originale, j'en conviens volontiers) implique pour un particulier voulant y participer, c'est:
  - avoir le matériel électronique adéquat: antenne, récepteur contrôlable par ordi, monture permettant de pointer l'antenne, câble pour relier le récepteur au numériseur de l'ordi,
  - avoir un ordi de classe Pentium ou mieux, équipé d'un lien rapide avec l'internet (un lien téléphonique à 56 Kbits par seconde serait adéquat, plus rapide serait mieux), d'un numériseur assez rapide et précis (une carte de son genre Sound Blaster convient fort bien) et les logiciels adéquats (peut-être Linux avec un logiciel conçu pour ce projet),
  - avoir un lien téléphonique (ou par câble si l'internet est disponible sur le câble à cet endroit) dédié à ce projet (donc branché 24 heures par jour).
Comment ça marche?
Chaque jour, toutes les stations reçoivent du serveur une directive pour ajuster leurs récepteurs à une fréquence spécifiée. Elles numérisent ensuite les signaux situés dans une bande de, mettons, 5 Khz autour de ladite fréquence (numérisation à 8 bits par échantillon, 11 000 échantillons par seconde), font sur ces données les corrections indiquées plus haut (essentiellement ajouter un délai), les compriment et y attachent le time-stamp provenant de l'horloge atomique, ce qui donne un flux sortant d'environ 22 à 44 kbits par seconde (selon le taux de compression), flux qu'un lien télephonique à 56 kbits peut raisonnablement supporter. (En pratique, on enverra plutôt une version comprimée de la transformée de Fourier - ou d'une transformée par ondelettes - du signal capté: c'est plus pratique pour le serveur).
Le serveur "additionne" (en fait: corrèle) les données provenant du même moment (c'est à ça que sert le time-stamp "atomique") et donc d'un même endroit du ciel, ce qui réduit énormément la quantité de données à traiter (par exemple : 256 stations envoient chacune 44 kilobits par seconde au serveur, donc les données avant corrélation font environ 11.26 mégabits par seconde - après corrélation, il ne reste plus que 11 000 échantillons de 12 à 16 bits chacun, soit au maximum 176 kilobits par seconde). Le serveur envoie ensuite à la station 1 des données corrélées de la tranche de temps couvrant les secondes 0, 1 et 2; à la station 2 les données des secondes 1, 2 et 3; à la station 3 les données des secondes 2, 3 et 4,; et ainsi de suite. De cette façon, chaque station n'aura à analyser que 3 secondes de données corrélées toutes les 256 secondes (s'il y a 256 stations dans la région - ou toutes les 60 secondes s'il n'y a que 60 stations dans la région).
On se rappelle que chaque région peut couvrir jusqu'à 1/3 de la surface du globe... Trouver 256 participants ou plus dans une si vaste région ne devrait pas être impossible...
Quelle sensibilité, ce projet?
Eh bien, si chaque station participante utilise une antenne parabolique de 2 mètres de diamètre (ces antennes ne sont pas rares), une région comprenant 256 stations participantes aura la même sensibilité qu'un radio-télescope de 32 mètres de diamètre, ce qui n'est pas vilain du tout...
Évidemment, avec des liens internet par câble coaxial (des modems pour câbles) on pourrait facilement augmenter la précision de la numérisation (et donc le nombre de bits par échantillon) ou la largeur de la bande passante utilisée, ce qui permettrait d'augmenter soit la sensibilité du système, soit la largeur de la bande écoutée.
Le reste est une simple question d'organisation... ;^)
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Cher prof Clairembart:
Une station d'écoute et de détection de signaux ET avec une antenne de petite taille, est-ce réaliste et efficace?

La réponse du prof:
La plus grande antenne radio est à Arecibo. elle mesure 305 m de diamètre, mais c'est une antenne sphérique, pas parabolique, ce qui fait que pour chaque orientation de l'antenne au foyer, le diamètre "utile" d'Arecibo n'est que de 200 mètres. Elle peut balayer une zone de +/- 20 degrés autour de son zénith, ce qui n'est pas si mal.
Quelques rappels:
Emetteur omnidirectionnel:
Un émetteur de télé de 1 mégawatt couvrant une bande de 9 degrés autour de l'horizon dans tous les azimuths (une combinaison pas trop rare de nos jours) produit un signal d'environ 1 watt par mètre carré à 1 km de l'émetteur, donc un signal d'environ 10e-25 watts par mètre carré à 3*10e12 km de l'émetteur, soit 10e8 secondes de lumière ou environ 3.17 années-lumière (à titre de comparaison, la plus proche étoile se trouve à environ 4.6 années-lumière d'ici).
Emetteur moyennement directionnel:
Le même émetteur utilisant une antenne moyennement directionnelle couvrant un angle solide de 9 degrès (soit 4.5 degrès de part et d'autre de la direction vers laquelle on émet) produirait un signal d'environ 10e-25 watts par mètre carré à environ 253 années-lumière de l'émetteur.
Emetteur très directionnel:
Toujours le même émetteur, mais utilisant cette fois-ci une antenne parabolique très directionnelle couvrant un angle solide de seulement 1 degré (soit 0.5 degrés de part et d'autre de la direction d'émission) produirait ce même signal de 10e-25 watts par mètre carré à environ 20 300 années-lumière de distance.
Détection radio:
Un amateur équipé d'une antenne parabolique de 5 m de diamètre peut facilement détecter des signaux de 4*10e-22 watts par mètre carré, alors qu'un radio-télescope de 200 mètres de diamètre efficace (c'est le cas d'Arecibo) pourra peut-être atteindre 2*10e-26 watts par mètre carré (en tenant compte des équipements, plus sensibles que ceux qui sont à portée des finances d'un amateur).
On voit donc qu'Arecibo pourra détecter l'émetteur omnidirectionnel de 1 mégawatt à près de 80 a.l., l'émetteur moyennement directionnel à plus de 6 300 a.l. et l'émetteur très directionnel à plus de 500 000 a.l.
Dans un rayon de 80 a.l. autour de nous, il y a environ 10 000 étoiles. De ce nombre, à peu près 3 000 pourraient avoir des planètes pouvant porter la vie. Il me semble que ça vaut la peine de vérifier s'il s'y trouve une vie intelligente capable de communiquer avec nous. ;^)
Notre amateur avec son antenne parabolique de 5 m de diamètre ne pourra détecter que l'émetteur tres directionnel mais le détectera jusqu'a 317 années-lumière de distance, ce qui n'est pas si mal... ;^)
Pour espérer capter une émission directionnelle il faut que l'émetteur "vise" le système solaire.
Mes calculs ci-haut sont basés sur la détection en mode drift-scan, c'est-à-dire *sans* intégration du signal, donc *sans* poursuivre la source. Lorsqu'on poursuit la source on peut détecter des signaux cohérents bien plus faibles que ce que j'ai calculé ci-dessus.
Il existe une technique qui permet de réunir les signaux captés par un ensemble de petites antennes de facon à donner à cet ensemble une sensibilité comparable à celle d'une grande antenne ayant une surface égale à la somme des surfaces des petites antennes - l'interférométrie.
Ainsi un groupe de 400 antennes de 5 m de diametre réparties au hasard en France aurait une sensibilité de 10e-24 watts par mètre carré et pourrait détecter l'émetteur moyennement directionnel à 25 a.l. et l'émetteur très directionnel à 2 000 a.l. - ce qui serait fort utilisable pour SETI. Accessoirement, un tel réseau d'antennes réparti au hasard dans un cercle de 1000 km de diamètre aurait une directivité très supérieure à celle d'Arecibo. ;^)
Evidemment l'utilisation de l'interférométrie implique une certaine organisation.
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Cher prof Clairembart:
C'est vrai que les petites antennes, c'est bien, c'est facile à trouver, mais il reste le problème de la coordination (simple en théorie, mais en pratique...).
Est-il réellement plus facile de relier 256 stations ou de trouver un dieu de la mécanique qui construise une antenne de 32 mètres ?

La réponse du prof:
Pas vraiment, non, mais les dieux de la mécanique se font payer fort cher de ces temps-ci et une antenne de 32 mètres avec sa monture, son récepteur cryo et son ou ses gros ordis coûterait un beau grand tas de dizaines de millions de dollars (je calcule en dollars canadiens)...
Installer 256 stations équipées chacune d'une même antenne de 2 mètres, d'un même récepteur programmable, d'un même gros PC rapide, d'un même modem à haute vitesse et d'une même monture (genre "porte de grange", par exemple) motorisée coûterait entre 750 000 et un million de dollars (soit de 3 000 à 4 000 dollars par station).
Y ajouter un gros site central rapide sur l'internet augmenterait ce coût d'environ 10 %, ce qui me permet de dire qu'à environ 4 000 dollars canadiens (ça fait moins de 16 000 FF, non?) par station participante, un réseau de 256 stations coordonnées serait "dans les cordes" d'un bon nombre d'amateurs de SETI et reviendrait cent fois moins cher (ou mieux) qu'une grosse station équipée d'une antenne de 32 mètres...
Il y aurait d'ailleurs moyen de réduire encore le coût du site central en le décentralisant, c-à-d: en le remplaçant par une hiérarchie de sites centraux plus petits, chacun d'entre eux ne s'occupant que de quelques-unes des stations. Par exemple, si le site central n'est relié qu'à 16 sites sous-centraux, il ne devra traiter que 1/16 du flux de données provenant des 256 stations, pcq les 16 sites sous-centraux s'occuperont chacun du flux de données provenant de 16 stations et corrèleront localement ces données avant de les envoyer pour corrélation finale au site central (lequel redistribuera ensuite les données aux sites semi-centraux pour que ceux-ci les acheminent aux stations d'écoute pour analyse - le flux sortant du site central reste le même qu'en l'absence de sites semi-centraux).
Un avantage d'une telle approche hiérarchique serait la facilité avec laquelle on pourrait accepter plus de 256 stations participantes: il suffirait d'organiser 16 groupes de 156 stations similaires à celui que je viens de décrire, puis d'ajouter un site super-central qui corrèlerait les données provenant des 16 sites centraux avant de les leur redistribuer pour analyse par les stations. Un tel site super-central traiterait donc les données provenant de 4096 stations participantes et aurait une sensibilité équivalente à une antenne unique de 128 mètres de diamètre, soit supérieure à la plupart des observatoires radio-astronomiques.
Autre avantage: doubler la sensibilité du système ne doublerait pas son coût -- si chacun des participants passe de 1 antenne à 2 antennes, il lui faut ajouter 1 récepteur, 1 antenne et 1 monture, puis télécharger (gratuitement) un logiciel qui lui permettra de corréler dans le PC déjà existant les signaux provenant des 2 antennes *avant* de les envoyer au site central, ce qui augmenterait le coût de chaque station de 1 000 à 2 000 dollars supplémentaires, soit un quart à un demi million de dollars pour l'ensemble du système de 256 stations...
Doubler la sensibilité d'une station équipé d'une antenne unique de 32 mètres exigerait d'y ajouter une seconde antenne de 32 mètres et ses équipements auxiliaires (monture, récepteur cryo, etc), ce qui doublerait presque le coût de la station. Quand à remplacer une antenne de 32 mètres par une antenne de 45.25 mètres (ayant donc le double de la surface), cela ferait bien plus que doubler le coût de la station (le coût des antennes paraboliques croît beaucoup plus vite que la grandeur de leur surface utile)... C'est une des raisons qui militent en faveur de la construction d'interféromètres formés de plusieurs antennes plus petites plutôt que de radio-télescopes formés d'une seule antenne plus grande.
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Cher prof Clairembart:
Donc une antenne chez un particulier, celle de ma télé, c'est valable? Dites moi tout!

La réponse du prof:
Oui. Mais il sera nécessaire d'en débrancher la télé, et il s'agit des "grandes" antennes paraboliques de quelques mètres de diamètre (datant du début des satellites-télé), pas des nouvelles antennes de moins d'un mètre de diamètre qui fleurissent pour le moment chez les installeurs de systèmes de réception pour la télé par satellite.
Au sujet du volume des données, de la transmission, etc. ... le particulier a-t-il besoin d'une ligne à haut débit vers l'Internet? En fait, au plus grand le débit du lien Internet, au plus grande la bande passante que l'on peut analyser "en temps réel". Un lien à 28.8 Kbps permet de transmettre en temps réel jusqu'à 2.5 Koctets par seconde, soit une bande passante d'environ 1.25 kiloherz sans aucune compression, ou le double avec un taux de compression fort modeste. Un lien à 56 Kbps permettrait donc d'utiliser "en temps réel" une bande passante d'environ 5 kHz, ce qui me paraît un objectif fort raisonnable.
Si l'on désire balayer tout le ciel, il faut que la station capte, enregistre et stocke les signaux 24 heures par jour, ce qui (pour une bande passante de 5 kHz comprimée 2:1 et numérisée à 8 bits par échantillon) donne environ 412 mégaoctets par jour. ;^)
Transmettre tout ça en différé me paraît moins raisonnable que transmettre 5 kilo-octets par seconde à longueur de journée. ;^)
Le lien Internet par câble n'est pas indispensable, un lien Internet par téléphone (modem à 56 Kbps, par exemple) serait suffisant. Mais combien coûte dans ton coin un appel téléphonique de 24 heures par jour?
Ici au Canada, c'est gratuit si l'appel est local. ;^)
Je ne suis pas sûr que ce soit la même chose partout sur Terre. :^(
Est il envisageable d'enregistrer le signal "brut" et de l'envoyer sur le site central?
Envoyer les données non-traitées au site central est faisable, mais cela augmenterait considérablement le coût dudit site central: il devrait alors corriger lui-même les signaux provenant de chaque station pour les ramener à la référence "centre de la Terre" avant de pouvoir les corréler, ce qui exigerait de grandes quantités de mémoire (tant RAM que sur disque) au site central. Si tu veux en plus faire toute l'analyse des données sur le site central plutôt que la distribuer entre les différentes stations, tu auras besoin d'encore plus de mémoire et d'une plus grande capacité de calcul sur le dit site central, d'où une nette augmentation du coût dudit site.
Les antennes paraboliques motorisées pour la TV ne sont équipées de moteurs d'orientation que dans une seule direction: d'est en ouest, parce que tous les satellites géostationnaires sont au-dessus de l'équateur. Pour les stations de SETI amateur, au contraire, il faut motoriser les deux directions pour que toutes les antennes puissent pointer ensemble vers une même région du ciel. La rotation de la Terre fournit gratuitement un balayage journalier du ciel fans la direction est-ouest. Il y aurait moyen de ne pas motoriser cette direction-là pour les antennes (donc de ne motoriser que la direction nord-sud), mais le système serait plus souple si toutes les antennes étaient motorisées dans les deux directions...
Il faut "aligner" les axes de rotation de l'antenne (est-ouest et nord-sud) avec une précision suffisante (cela se ferait à la main, mais avec l'aide d'un logiciel ad-hoc) et faire vérifier cet alignement par le site central. Il faut aussi envoyer les coordonnées de la station au site central, mais le récepteur GPS de la station pourra fournir ces infos en plus de l'heure atomique.
Il y a des contraintes sur le nombre d'antennes. Quand on augmente le nombre de stations reliées à un même site central (ou sous-central), cela augmente d'autant le trafic Internet qui arrive à ce site. Il ne faut clairement pas dépasser la capacité du lien reliant ce site à l'Internet, ce qui pose une limite pour le nombre de stations raccordées à un même site - avec l'approche hiérarchique (par exemple: 16 stations par site sous-central, 16 sites sous-centraux par site central, 16 sites centraux par site super- central), on règle facilement ce problème... Cela donnerait 4096 stations par site super-central. ;^)
Dans une même station, on pourrait avoir 1, 2 ou 4 antennes recevant au même moment sans grands problèmes. Quelqu'un de riche pourrait assez aisément monter jusqu'à 16 antennes pour une même station...
Au niveau hardware, la monture motorisée devrait sans doute être conçue et construite spécifiquement pour ce projet. Il en est de même pour le récepteur (qui doit pouvoir être contrôlé par l'ordinateur de la station: changer de fréquence sur commande, etc...).
Tout récepteur GPS équipé d'un lien avec l'ordinateur de la station serait superbe pour ce travail. Faute de cela, il faut voir selon les pays et les régions.
Quel serait l'investissement pour participer au projet?
Une fois les éléments spécifiques conçus et une fois trouvés des fabricants pour les produire en nombre suffisant à des coûts modiques, ton investissement ne devrait pas dépasser 4 000 $ CAN. Si tu décides d'ouvrir un site sous-central sur l'Internet, ton investissement serait plus élevé (faut un lien *rapide* pour un site, et en télécommunication, la vitesse coûte cher).
Ce projet permettrait aussi de faire (en quelque sorte en side-line) certaines recherches scientifiquement valables en radio- astronomie: établir des cartes du ciel à différentes fréquences, observer certaines sources radio variables pour lesquelles les observatoires officiels n'ont pas de budgets d'observation. Par exemple: si on arrive à discerner les signaux radio provenant des atmosphères des étoiles les plus proches, on peut utiliser ces signaux pour mesurer le vent solaire de ces étoiles et peut-être aussi y détecter d'éventuelles planètes (par l'effet Doppler dû aux marées engendrées par de telles planètes dans la haute atmosphère de l'étoile) - une telle détection aurait un impact certain sur les recherches SETI.
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Cher prof Clairembart:
Quelle est l'utilité de la recherche scientifique d'une vie extra-terrestre? Je pense surtout aux programmes de recherche (étude de météorites, planètologie, programmes spatiaux tels que Cassini, étude de la vie terrestre....) et pas seulement de SETI.

La réponse du prof:
L'argument évident est que ces programmes sont des investissements dans le développement technologique à taux de rendement énorme et en même temps des primes d'assurance-vie (pour notre espèce) très peu coûteuses. On peut, par exemple, comparer le budget (pratiquement inexistant) du programme *complet* de la NASA (quelques dizaines de dollars par américain par année) avec le budget militaire de ce même pays (dont, notez au passage, *aucune* frontière n'est menacée et qui est depuis la fin de la guerre froide *sans* aucun ennemi potentiel d'une puissance comparable): quelques milliers de dollars par américain par année - plus de 100 fois le budget complet de la NASA. Le budget militaire est "vendu" aux américains comme un investissement en développement technologique (à très gros prix et à très faible rendement, mais ça ne se dit pas, mon bom monsieur) et une prime d'assurance-vie (pour la nation, pas l'espèce) extrêmement coûteuse (tant en fric qu'en vies humaines). La recherche SETI, planétologique, astronomique ou spatiale coûte plus de 100 fois moins cher, produit beaucoup plus de nouveaux développements technologiques et pourrait nous permettre de nous prémunir contre des catastrophes de dimension réellement globales (effet de serre, glaciations, impacts météoritiques pouvant détruire l'écosystème, nous y compris), catastrophes dont la géologie nous apprend qu'elles ont eu lieu et qu'elles auront encore lieu, à moins que nous nous préparions à les éviter - ce que les budgets modestes de telles recherches rendent possible, au contraire des énormes budgets militaires (qui sont sans doute utiles pour nous prémunir contre des catastrophes d'origine humaine, mais qui coûtent *beaucoup* trop cher).
Ces arguments sont valables pour *toute* recherche scientifique, bien sûr. ;^)
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Cher prof Clairembart:
Que pensez vous de l'ufologie?

La réponse du prof:
Les sciences naturelles (physique, chimie, biologie, etc. - on dit aussi "sciences pures") n'en ont rien à foutre, du phénomène UFO. Pas à cause de scientifiques stupidement coincés dans leurs dogmes ou leurs préjugés (il y en a!), mais tout simplement parce que les sciences pures ne s'adressent qu'aux phénomènes expérimentalement reproductibles. Les scientifiques peuvent étudier la chute des pommes ou la reproduction des grenouilles, parce qu'il y a moyen de faire tomber une pomme et de faire se reproduire des grenouilles. Mais il n'y a (à ma connaissance) pas moyen de faire appparaître un UFO. Ce qui ne veut pas dire qu'il n'y a pas d'UFOs, mais seulement que le phénomène n'est pas expérimentalement reproductible - il échappe donc aux méthodes des scientifiques, ceux-ci n'ont pas d'outils méthodologiques pour étudier ce genre de phénomène. Bref, le phénomène UFO échappe aux sciences naturelles à cause de la nature même de ces sciences. Pas à cause des scientifiques. Même si certains d'entre eux ont des attitudes regrettablement bornées face à ce phénomène.
Les "sciences sociales" ou les "sciences humaines", par contre, sont bien équipées d'outils méthodologiques pour étudier ce phénomène: les méthodes de la critique historique et de la sociologie, par exemple, conviennent fort bien à l'analyse des témoignages; les méthodes des folkloristes et des démographes permettent, autre exemple, d'étudier la diffusion de ce phénomène dans les sociétés humaines. C'est aux portes de ces sciences-là qu'il faut aller frapper pour demander qu'on étudie le phénomène des OVNIs. Aller demander semblable étude à un physicien, c'est comme aller demander à un mathématicien de diagnostiquer un malade: il ne saura pas comment faire et refusera - logiquement - de s'occuper du problème. Et il aura raison de refuser.
La réponse correcte est plutôt: les sciences pures n'étudient que les phénomènes reproductibles - en tant que scientifique, je ne suis pas compétent pour étudier votre problème. Les gens compétents pour des phénomènes non-reproductibles se recrutent dans les sciences humaines et sociales, comme l'histoire, la démographie, le folklore ou la sociologie. Allez les voir, eux pourront vous aider. Pas moi. Désolé : mauvaise adresse. L'ufologie est un objet d'étude par les méthodes des sciences sociales et humaines, pas un objet d'étude par les méthodes des sciences naturelles. Cette tâche d'identification sans expérimentation disqualifie automatiquement physiciens, astronomes, chimistes, biologistes et autres gens des sciences pures.
À l'époque où mes amis et moi discutions fréquemment et très sérieusement d'OVNIs, notre groupe comptait une majorité de scientifiques "purs et durs" (dont je suis) - majorité parce que certains d'entre nous étaient encore célibataires et que les épouses de ceux qui ne l'étaient déjà plus participaient activement et très positivement à nos débats. Loin de moi l'idée de prétendre que les scientifiques ne peuvent pas s'intéresser à ce sujet. Il se fait simplement que je connaît très bien (pour l'avoir étudiée) la méthode scientifique, et que celle-ci est *formellement* inapplicable à l'étude du phénomène OVNI dans son ensemble, faute de pouvoir reproduire les observations alléguées. Que des scientifiques tentent d'appliquer la logique et le reste des mathématiques à l'étude de ce phénomène, tant mieux! C'est très bien! Mais ne venons pas nous mentir en prétendant que ce travail suit la méthode scientifique, ce qui n'est évidemment pas le cas. La méthode scientifique se résume simplement:
- 1. observation et mesure (d'un phénomène)
- 2. émission d'hypothèses (sur le "comment" du phénomène) testables
- 3. expériences visant à réfuter ces hypothèses (oui, le scientifique cherche à réfuter les hypothèses qu'il imagine - en sciences, il est fondamentalement impossible de *prouver* quoi que ce soit, tout ce qu'on peut faire c'est tenter de réfuter des hypothèses)
- 4. adoption provisionnelle de celle des hypothèses qu'on n'a pas réussi à réfuter - on la rebaptise "loi" et on l'utilise.
Les travaux de Kuhn et Popper ont bien mis en évidence la place essentielle de la réfutation par l'expérience en sciences - ce qui ne peut être testé (c-à-s: ce que l'on ne peut tenter de réfuter par une expérience conçue à cette fin) n'est tout simplement pas scientifique - ce n'est pas de la science.
Comme déjà dit, je ne pense pas que le travail des scientifiques qui se penchent sur le phénomène OVNI soit inutile ou sans valeur, bien au contraire! Mais ce n'est pas un travail scientifique. Il s'agit en fait d'un travail d'enquête, travail pour lequel les scientifiques sont usuellement assez mal formés (rien de plus facile que de tromper un scientifique: il ne s'attend jamais à une tromperie malicieuse) - mon groupe de collègues et amis en a fait plus d'une fois l'expérience. Les scientifiques sont rarement des Sherlock Holmes. Et pour analyser des témoignages, à part certains spécialistes des sciences humaines et sociales (spécialistes auxquels je lève mon chapeau virtuel: ils font un travail bien plus complexe que ce que font la plupart des scientifiques dans leurs laboratoires et observatoires), je ne vois guère que les détectives, policiers et autres enquêteurs professionnels.
Comment appréhender les caractéristiques d'un phénomène que l'on ne peut reproduire et mesurer à l'aise? En analysant des témoignages ou d'autres documents? La méthode scientifique ne s'applique pas à ce genre de choses.
Comment tester les hypothèses (mhd, déplacement relativiste) expérimentalement? Supposons certaines de ces hypothèses transformées en lois, et supposons même construits et testés avec succès certains appareils basés sur lesdites hypothèses. Bravo! Le progrès technologique et scientifique a fait un bon en avant. Super ! Mais...
Si demain je construis une "soucoupe volante" qui fonctionne assez bien pour me permettre d'explorer notre système solaire et les systèmes voisins du soleil, cela prouve-t-il la réalité du phénomène des OVNIs? Logiquement, non. Construire un engin volant ayant les performances fabuleuses qu'on attribue aux OVNIs ne démontrerait en rien qu'il y ait réellement des OVNIs en goguette qui viennent se faire admirer des terriens. Désolé, c'est de la logique élémentaire. Cela ne démontrerait tout au plus que la possibilité de la réalité de telles visites. Cela ne démontrerait pas la réalité des dites visites.
Il est possible qu'en réalisant de tels engins nous soyons les premiers êtres intelligents à les réaliser, ou les premiers dans notre galaxie. Dans ce cas, le phénomène des OVNIs n'aurait pas la réalité que bien des ufologistes lui attribuent, malgré la plausibilité que lui conférerait la réalisation d'une "soucoupe volante".
Même si la technologie actuelle permet presque de reproduire des OVNI, cela n'a aucun impact sur la réalité ou non du phénomène OVNI, comme expliqué plus haut. Je me souviens d'un ingénieur français qui avait proposé un engin en forme de "soucoupe volante", propulsé par une paire d'hélices contra-rotatives situées *autour* de l'engin. Si cet engin avait été réalisé et avait bien fonctionné, cela aurait-il prouvé la réalité des OVNIs?
On fait ces jours-ci des recherches fascinantes sur des moyens de propulsion auxquels peu de gens auraient pensé il y a seulement 50 ans. Moi-même, je travaille entre autres à un projet de "plate-forme volante semi-autonome" utilisable par exemple pour la photographie aérienne aux très petites vitesses (vol en régime quasi-stationnaire). Une des versions à l'étude passerait facilement pour une soucoupe volante, même aux yeux d'un pilote d'avion. ;^)
Qu'avons-nous de tangible dans le phénomène OVNI? Dans les meilleurs cas, des témoins et leurs témoignages. Souvent seulement des témoignages indirects, les témoins s'éclipsant rapidement. Nous n'avons rien d'autre sous la main que l'on puisse étudier, que je sache. Me trompé-je?
Les sciences sociales et humaines possèdent des outils méthodologiques pour étudier des témoignages, outils d'autant plus fiables que les témoignages sont nombreux. Même chose pour les enquêteurs professionnels: ils ont des outils méthoologiques pour ce genre d'étude. Les sciences naturelles, elles, ne possèdent aucun outil méthodologique pour étudier des témoignages. Les seuls matériaux disponibles dans le phénomène OVNI sont des témoignages. Très rarement des photos, auquel cas on peut les faire étudier par des enquêteurs spécialisés en analyse de photographies et - plus rarement - en avionique. Il est simplement logique de confier ce genre d'étude de témoignages à des chercheurs ayant des outils me;thodologiques adaptés à ce genre d'étude, non? Je parle d'étudier les témoignages, pas les témoins.
Mon expérience personnelle m'a appris qu'il arrive fréquemment que dans un groupe, une seule personne *voit* quelque chose et que l'on assume ensuite à tort que tout le groupe *a vu* la dite chose.
Il me semble que le problème au sujet du phénomène OVNI a toujours été "que se passe-t-il? ", c'est-à-dire: "qu'est-ce qui cause tous ces témoignages? " et "qu'est-ce que ces témoignages nous apportent comme informations? ".
Il faudrait peut-être se demander d'abord de quoi il s'agit, *sans* partir d'un à priori (quel qu'il soit). Perso, je ne m'offre pas le luxe (inutile et trop coûteux) de croire à quoi que ce soit - il me semble que "croire" à quelque chose est incompatible avec "étudier" cette chose de façon réaliste. Comme bien des gens, j'ai eu une expérience qui entre à mes yeux dans la catégorie OVNI. Je ne possède aucune explication pour ce que j'ai vu ce jour-là. Je n'étais pas seul, mais ce fut très bref et l'autre personne présente ne regardait pas dans la même direction que moi - elle n'a rien vu. Par rigueur scientifique, je me suis interdit d'accepter quelque explication que ce soit qui ne soit pas testable, ce qui explique que je n'ai toujours aucune explication. Qu'on ne vienne donc pas prétendre que je suis un méchant scientifique dont la préciosité m'empêche d'étudier ce phénomène. Bien au contraire, il est inutile d'essayer de me convaincre de la réalité du phénomène OVNI - je l'ai expérimenté de première main. Mais je me refuse à baptiser "explication" toute interprétation basée entièrement sur des à-priori: je ne sais pas ce que c'était que j'ai vu, l'Objet Volant reste Non Identifié, quoi!
Des enregistrements radars du genre, j'en ai vu plus d'un. Qui signalent clairement qu'il y avait quelque chose là. Nous sommes bien d'accord là-dessus: le phénomène OVNI correspond à quelque chose de bien réel. Mais quoi? L'étude du comportement de ces choses pourrait nous l'apprendre. Mais l'étude des enregistrements radar est clairement insuffisante (entre nous, c'est à des ingénieurs qu'il faut confier ce genre d'études - les scientifiques capables d'interpréter une image radar sont beaucoup moins nombreux que les ingénieurs spécialisés en radar): beaucoup de témoignages décrivent des choses proches du sol, endroit où les radars sont aveugles.
Les quelques mesures instrumentales (comme p.ex. les images radars ou les photos) ne peuvent évidemment être analysées par des spécialistes en sciences humaines. C'est là du travail pour des spécialistes en imagerie radar ou en photographie, c-à-d: du travail d'enquête visant à reconstruire l'évènement à partir des informations partielles provenant des instruments de mesure, travail pour lequel les ingénieurs sont souvent mieux formés que les scientifiques.
Mais il reste que le phénomène OVNI se menifeste en immense majorité sous forme de témoignages. Et que pour analyser ces témoignages et en extraire la substantifique moëlle, les spécialistes des sciences humaines et sociales sont bien mieux armés que ceux des sciences naturelles.
Lorsqu'un spécialiste en imagerie radar étudie une image radar, il reste évidemment un spécialiste en imagerie radar. Il fait un travail auquel ingénieurs et scientifiques sont accoutumés (analyse de données) et va pouvoir émettre un certain nombre d'hypothèses. Mais là son travail cesse d'être scientifique, parce qu'étant privé de la possibilité de reproduire le phénomène, il ne pourra pas tester (ce qui veut dire: tenter de réfuter en tirant des conclusions que l'on pourra comparer aux observations expérimentales) ses hypothèses.
J'ai consacré assez de temps au phénomène OVNI pour m'être formé des opinions à ce sujet. Les travaux de Bertrand Méheust, qui tendent à montrer que le phénomène OVNI a évolué de la même façon que les apparitions légendaires (chasse-galerie, chariot du diable, etc.) de notre folklore, m'ont semblé particulièrement intéressants. Il montre là une claire continuité entre ce apparitions légendaires et les observations d'OVNIs contemporaines. Sa conclusion apparente (que le phénomène OVNI n'est rien d'autre que l'apparition "en temps réeel" d'un nouveau folklore) me paraît un "cop-out" évident - une conclusion tout aussi valable sur le plan logique serait de dire qu'il s'agit d'un seul et même phénomène, dont l'interprétation par les gens a varié en fonction des préoccupations de l'époque: chasse-galerie à l'époque de Louis 13 (où l'on croyait au diable et aux diableries), le "machin dans le ciel" est devenu l'OVNI de nos jours (où l'on croit à la technologie et aux extra-terrestres). Ce qu'il en est en réalité, j'avoue l'ignorer. Je me refuse à préférer l'hypothèse de la visite des E.T. à celle du diable et de ses acolytes, parce qu'à mes yeux ces hypothèses sont toutes deux basées sur des croyances (différentes, certes, mais croyances quand même) à priori, pas sur des raisonnements logiques.
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Cher prof Clairembart:
C'est quoi le projet "TASS"?

La réponse du prof:
Hum. Brum.
TASS: The Amateur Sky Survey. http://www.tass-survey.org/tass/tass.shtml
Tout y est décrit, en long, en large et en anglais. Deux franco-faunes dans l'équipe, mais qui s'y expriment comme les anglo-faunes et les autres (un russo-faune, un esthono-faune, etc...), c-à-d: en anglais - Alain Maury (de l'Observatoire de Haute-Provence) et Norman Molhant (de Très-Saint-Rédempteur, au Québec).
Plein d'astro-gnomes professionnels (de très grande envergure!), plein d'astro-gnomes amateurs (même remarque) et plein d'autres gens, dont l'instigateur et âme du projet, Tom Droege (ingénieur électronicien, créateur de la plupart des instruments de mesure et détecteurs bizarres du FermiLab, dont les instruments qui ont permis de détecter le dernier modèle de quarck - officiellement à la retraite, officieusement plus occupé que jamais)
Le projet devrait permettre de détecter un certain nombre d'objets (astéroïdes, comètes et résidus d'icelles) passant près de la Terre, devrait permettre de détecter un très grand nombre d'étoiles variables et de mesurer les périodes de celles qui sont périodiques, devrait permettre enfin de classifier correctement un immense paquet d'étoiles encore non clsssifiées. Tout ça en prenant simplement une image du ciel à chaque nuit limpide, puis en colligeant les résultats... À l'aide d'un bon nombre de stations sises un peu partout sur la planète. Des stations amateurs, s'entend! Un prototype du télescope TASS (modèle Mark III, numéro de série 0) élaboré pour ce projet se trouve dans ma cave, attendant que je lui construise une monture adéquate.
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Cher prof Clairembart:
Je trouve une bien grande ressemblance entre notre voie lactée (le dessin qu'elle forme) avec le dessin que forment des feuilles dans le fond d'une piscine dont on tourne l'eau dans le même sens. Alors je me dis, que peut-être que nous aussi nous sommes dans une membrane qui nous retient?

La réponse du prof:
Pour nous, ce n'est pas une membrane qui nous retient, mais la force d'attraction entre les corps: la force de gravité. Ce qui n'empêche que dans les deux cas, un même jeu de forces (une rotation plus une force vers le centre de la rotation plus une force qui empêche de s'échapper par l'axe de rotation) explique l'apparition d'une même forme.
Il y a une erreur au début de ton raisonnement, ce qui explique ta conclusion erronée, mais tu n'avais pas l'information nécessaire pour éviter cette erreur (ce n'est pas évident du tout, même pour un physicien!) et ton raisonnement par analogie est fort logique.
Tu dis que "l'eau, étant plus dense que les feuilles, était plaquée contre la paroi de la piscine et repoussait les feuilles vers le milieu, avec cette apparence de galaxie."
C'est ici qu'est l'erreur. Si tu avais répandu quelques gouttes d'encre dans la piscine (mettons une goutte à tous les 50 cm selon un quadrillage régulier - je sais, c'est pas facile à faire depuis le bord [parce que faut pas agiter l'eau en marchant dedans pendant qu'on met les gouttes], mais mettons que t'aies réussi à faire ça), tu aurais pu voir le mouvement de l'eau pendant que tu marches (toujours dans la même direction). Tu aurais vu alors des remous qui agitaient l'eau derrière toi, créant finalement un mouvement tourbillonnant de l'eau autour du centre de la piscine. Dans ce mouvement, tu aurais vu qu'au fond de la piscine, l'eau (plua agitée au fond par tes pieds qu'en surface par ton tronc) se dirigeait en spiralant des bords vers le centre de la piscine, alors qu'en surface l'eau se dirigeait en spiralant du centre vers les bords de la piscine. De plus, l'eau montait du fond vers la surface (toujours en spiralant) au centre de la piscine (ainsi qu'au centre de chacun des remous tourbillonnant juste derrière toi) et descendait (en spiralant, bien sûr) de la surface vers le fond au bord de la piscine (ainsi qu'au bord de chacun des remous tourbillonnant juste derrière toi). Comme les feuilles mortes mouillées sont *plus* denses que l'eau (sinon elles flotteraient à la surface, comme font les feuilles mortes sèches), elles coulent au fond et s'accumulent là où l'eau monte du fond vers la surface [c'est-à-dire : au centre de la piscine] - parce qu'elles sont trop lourdes pour être entrainées jusqu'à la surface par l'eau qui remonte. Donc la "galaxie" de feuilles mortes se forme parce qu'une force ramène les feuilles mortes vers le centre (c'est l'eau qui, au fond de la piscine, spirale des bords vers le centre) tout en les entraînant dans une rotation autour du centre (parce que le mouvement de l'eau est une spirale, donc en rotation dans la direction où tu marches), alors qu'une autre force (la pesanteur) les empêche de s'élever avec l'eau. Dans le cas des galaxies d'étoiles (du moins les galaxies spirales - il y en a d'autres qui n'ont pas de rotation, on les appelle les galaxies elliptiques - notre voie lactée est une galaxie spirale), le mécanisme est le même: il y a une force qui attire les étoiles vers le centre (c'est la force de gravité) alors qu'elles ont un mouvement de rotation autour du centre (les étoiles de la voie lactée sont en orbite autour du centre de notre galaxie) et qu'une force (ici c'est encore la gravité) les empêche de s'élever au dessus du centre de la rotation.
Ton analogie est excellente: le jeu de forces qui crée la "galaxie spirale" de feuilles mortes au fond de ta piscine est en effet très semblable au jeu de forces qui crée les "galaxies spirales" d'étoiles qu'on peut voir sur les photos de galaxies prises au télescope. Avoir remarqué cette ressemblance et en avoir tiré un lien entre deux phénomènes d'échelles aussi différentes, c'est du très beau travail d'observation et de raisonnement, bravo!
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Cher prof Clairembart:
La forme discoïdale est-elle la meilleure pour les voyages spatiaux?

La réponse du prof:
Posons-nous le problème à l'envers: l'agence spatiale mondiale (ASM) vient frapper à la porte de notre bureau de génie aérospatial avec une requête comme on les aime, c'est-à-dire: un contrat fort bien payé, spécialement pour notre bureau dont la réputation est inégalée. ;^)
L'ASM a mis au point un lanceur dernier modèle, qui va leur permettre d'envoyer des équipages humains vers Mars. Il a été décidé de fournir un engin d'exploration aérienne pour chaque équipage, engin capable de transporter quatre personnes et leur matériel d'exploration de la future base d'exploration jusqu'à tout point de la planète et retour. Notre bureau est chargé de concevoir un tel engin, puis de superviser la fabrication des douze exemplaires qui forment la première commande. Un contrat en or, je vous dit!
Mais (car, hélàs, il y a toujours un "mais") l'engin automatique Mars 34 (en orbite autour de la planète depuis bientôt 3 ans) aurait répéré des signaux radio codés en provenance du sol de Mars, signaux dont certains pourraient être interprétés comme provenant de radars... Il semblerait donc qu'il pourrait y avoir déjà quelqu'un sur place.
Le contrat stipule dès lors que l'engin à concevoir devra être aussi rapide que maniable et capable de vol stationnaire et d'accélérations foudroyantes, histoire d'échapper à d'éventuels missiles sol-air. Voilà notre cahier de charges.
Le vice-président au marketing, féru d'OVNIs, a de suite compris: nous devons concevoir et réaliser une soucoupe volante.
L'ingénieur en chef, lui, n'est pas d'accord: il veut examiner toutes les possibilités avant de choisir un design quel qu'il soit.
Comme c'est lui le président-fondateur de la compagnie, c'est son avis qui prévaut.
On se met donc derechef à envisager tous les moyens de propulsion connus, un aéronef se concevant en fonction de son moyen de propulsion et non l'inverse. ;^)
Quels sont les choix possibles?
Dans une atmosphère, se propulser c'est pousser de l'air derrière soi pour avancer par réaction. De la même façon, se maintenir en vol stationnaire, c'est pousser de l'air sous soi pour contrer par réaction la force de pesanteur qui nous attire vers le sol.
Holà, minute! À part s'appuyer sur l'air, n'y a-t-il vraiment aucun autre choix? Si! Voyons donc lesquels:
- on peut pousser (en arrière ou vers le bas, selon le besoin) un autre gaz propulseur que l'air: c'est le principe du moteur fusée.
- on peut (au moins pour le vol stationnaire) se rendre plus léger que l'air à l'aide d'un ballon ou d'un dirigeable - faudra trouver autre chose pour avancer, mais pour flotter, ça va!
- on peut essayer de se faire repousser par le champ magnétique de la planète - hélàs ce champ est très faible tant sur Terre que sur Mars et, de plus, un tel système serait inopérant en un bon nombre d'endroits (ceux qu'on appelle les "anomalies magnétiques").
- on peut utiliser la lumière à la place d'un gaz propulseur, mais l'intensité de lumière nécessaire pour faire flotter un bouchon de liège dans le champ gravitationnel à la surface de Mars serait suffisante pour liquéfier très rapidement le sol sous le bouchon...
Nous voilà donc condamnés à pousser de l'air. Il y a plusieurs façons de faire cela:
- avec des hélices rapides (c'est le moyen utilisé dans les bons vieux avions à hélices).
- avec des hélices lentes (c'est le moyen utilisé dans les hélicoptères).
- en battant des ailes déformables (comme les oiseaux et les ornithoptères).
- en battant des ailes non déformables (comme les insectes).
- en échauffant l'air très rapidement dans des tuyère (c'est le moyen utilisé dans les avions à réaction mais aussi dans les moteurs nucléaires genre "Nerva").
- en ionisant l'air et en poussant alors l'air ionisé par des champs électriques et magnétiques (c'est la propulsion MHD ou magnéto-hydro-dynamique).
S'il n'y avait le problème de l'ionisation de l'air (très coûteuse en énergie), ce serait ce dernier système qui serait le plus facile à mettre en oeuvre, le moins coûteux et le plus énergétiquement rentable. Mais voilà, ioniser de l'air coûte énormément d'énergie! Moins sur Mars que sur la Terre, bien sûr, puisque la pression atmosphérique sur Mars est bien moindre que sur Terre...
Si on écarte dès lors la propulsion MHD, ce sont les hélices rapides combinées à un ballon dirigeable qui s'avèrent le procédé le plus simple, le moins coûteux et le plus énergétiquement rentable. Mais pas question d'aller vite ni d'accélérations foudroyantes avec un ballon...
Le ballon faisant problème, supprimons-le!
L'avion à décollage et atterrissage vertical (il n'y a pas d'aéroports sur Mars, et le décollage vertical ne coûte pas beaucoup plus cher que le vol stationnaire) équipé de moteurs à hélices est alors la solution la plus simple, la moins coûteuse et la plus énergétiquement rentable... La variante appelée "aile libre" sera le design finalement choisi par notre bureau d'ingénieurs.
Et le vice-président au marketing de se demander pourquoi ses amis ont refusé son design de soucoupe volante propulsée par MHD...
Après tout, n'est-ce pas ce qu'utilisent les ET qui nous visitent? Vous surprendrai-je en vous donnant la réponse de l'ingénieur en chef lorsque son copain VPM lui a posé la question?
- pour faire fonctionner un système de propulsion MHD aux pressions atmosphériques qui règnent sur Mars, il faut une source d'énergie fort compacte et bien plus puissante que tout ce que nous avons conçu ou imaginé du genre: il faut un réacteur à fusion nucléaire très puissant tenant dans le volume d'une toute petite auto (une deux-chevaux, par exemple) *et qui ne chauffe pas* (on ne veut quand même pas cuire l'équipage, n'est-ce pas!).
- pour faire fonctionner pareil système de propulsion aux pressions atmosphériques règnant sur Terre, il faudrait une source d'énergie encore plus puissante que pour Mars.
Sans ce genre de source d'énergie ultra-compacte et très puissante (on parle de gigawatts de puissance par mètre cube de génératrice, avec des rendements fabuleux, de l'ordre de 99,999 pourcent), pas moyen d'utiliser la propulsion MHD pour obtenir des performances dignes des soucoupes volantes.
Et concevoir puis réaliser ce genre de source d'énergie est non seulement hors de portée de notre technologie, mais aussi hors de portée de nos connaissances scientifiques actuelles.
Voilà pourquoi les soucoupes volantes devraient être des avions. ;^)
Et la connexion avec la SETI, dans tout ça? Et bien, tous ceux d'entre vous qui ont lu mon papier sur les voyages interstellaires (http://www.cafe.edu/sf - document intitulé "Irons- nous visiter les étoiles? ") savent quels sont les énormes besoins en énergie qu'exigent de tels voyages (besoins qu'il serait à peine possible de combler avec d'énormes réacteurs à fusion nucléaire) et savent aussi quelle est la principale difficulté de tels voyages (outre les problèmes liés à sa durée): comment dissiper la chaleur excédentaire produite par le fonctionnement normal des sources d'énergie, des moteurs de propulsion, de l'éclairage et de la climatisation à bord. En fait, pareils engins interstellaires seraient visibles de *très* loin, par la lumière qu'émettraient les immenses radiateurs chargés de son refroidissement. Et ces sources de lumière compactes et intenses, eh bien, elles sont assez facile à détecter jusqu'à quelques années-lumière de nous. Assez curieusement, nous n'en détectons pas.
Nos visiteurs ET, s'il y en a, ont donc dû inventer un moyen ultra-compact pour produire de l'énergie pratiquement *sans* pertes thermiques ou autres...
Et cette conclusion-là, c'est de la SF un rien trop fantastique à mon goût...
État de chose qui me désole, je l'avoue. :^(
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Cher prof Clairembart:
Qu'en est-il de la recherche sur la motricité MHD (magnéto-hydro-dynamique) censée expliquer la technologie du déplacement d'un OVNI?

La réponse du prof:
Certains chercheurs sérieux pensent en effet que certains OVNIS pourraient se déplacer dans l'atmosphère à l'aide de moteurs MHD. Si, d'un côté, c'est certainement une hypothèse envisageable qui expliquerait bon nombre d'observations d'OVNIS bien corroborées, il n'en reste pas moins que cette hypothèse présente plusieurs problèmes. Pour comprendre ces problèmes, un petit rappel de notions élémentaires de physique ne serait pas de trop.
- Pour se maintenir en vol stationnaire dans l'air, un engin doit soit être aussi léger que l'air (c'est le cas d'un aérostat à son altitude stable) ou doit constamment accélérer vers le bas une quantite d'air telle que la force requise pour cette accélération compense exactement la force exercée sur l'engin par la gravitation (c'est le cas des hélicoptères, des avions et des oiseaux, par exemple).
- Un moteur MHD atmosphérique fonctionnerait en ionisant l'air (de facon à le rendre conducteur) et en y faisant passer un fort courant électrique tout en le soumettant à un fort champ magnétique, avec pour effet d'accélérer les ions dans la direction voulue.
- Jusque là, tout va bien, c'est un moteur plausible pour des OVNIS volant en atmosphère: pas de bruit de moteur vraiment reconnaissable, grande souplesse dans l'ajustement de la direction et de la force de la poussée, effets électromagnétiques par induction dans le voisinage de l'engin, cela parait concorder avec bon nombre d'observations.
- Mais, car il y a un mais, ou plutôt des mais:
* mais ces ions une fois formés doivent se recombiner, ce qui provoquerait l'émission de lumière de couleur caractéristique de la composition de l'atmosphère (essentiellement rouge et vert, ensemble).
* mais l'impulsion vers le bas à donner à l'air pour maintenir l'OVNI à niveau est très importante, ce qui exige une très grosse dépense d'énergie, dépense qui se signalerait par la très grande intensité de la lumière mentionnée ci-dessus (ce ne sont pas tous les spots d'un stade de foot réunis au même endroit, c'est *beaucoup* plus intense que cela).
* mais le rayonnement électro-magnétique de pareils moteurs est détectable à des centaines de kilomètres: ce sont de puissants émetteurs de radio (et je ne parle ici que des inévitables *pertes* EM dues au champs électriques et magnétiques croisés) - autrement dit, ces OVNIS seraient très faciles à détecter, même de très loin, ce que ne semblent corroborer qu'une toute petite fraction des observations que l'on aimerait attribuer à des moteurs MHD.
* mais le rendement des moteurs MHD à pression atmosphérique est loin d'être intéressant (il faut *beaucoup* d'énergie pour ioniser l'air aux pressions usuelles), et des courants électriques énormes pour le maintenir ionisé, avec pour conséquence un échauffement très important de l'air ionisé, donc sa dilatation rapide, ce qui devrait se manifester par un bruit blanc très intense, bruit blanc très rarement mentionné dans les observations.
* mais comme tout moteur à réaction (c'en est un) donnant une impulsion très importante à l'air déplacé, celui-ci devrait se manifester sous forme d'un vent intense dans le voisinage immédiat de l'appareil: tout comme un hélicoptère, un OVNI équipé de moteurs MHD devrait agiter violemment le feuillage des arbres près desquels il passe et devrait faire se lever la poussière ou les feuilles mortes au décollage ou à l'atterrissage, choses qui sont, de nouveau, rarement observées.
Alors, qu'en est-il?
Eh bien, l'hypothèse d'une propulsion MHD reste certainement valable, mais ne semble pas s'appliquer à tout l'ensemble des observations non-explicables par des causes triviales (erreurs d'identification, histoires inventées, etc).
D'autre part, une des conclusions les plus remarquables des travaux de Bertrand Méheust mérite d'être rappellée ici:
Selon Méheust, il semble bien que la "technologie probable" des OVNIs évolue avec le niveau de sophistication technologique de notre civilisation, un peu comme si quelqu'un s'amusait à nous présenter des objets correspondant à nos compétences du moment. Ce qui pourrait indiquer que
- soit nous projetons sur ces choses les caractéristiques de notre propre technologie (ou de ce que nous aimerions qu'elle devienne), c'est mon explication favorite;
- soit nous imaginons ces choses (ce qui me semble être l'hypothèse favorite de Méheust) en fonction de nos désirs du moment (fées, diables, sorcières ou anges au moyen-âge, carosses, barques ou canots àla renaissance, nefs, ballons ou vaisseaux au siècle dernier, soucoupes volantes maintenant)
- soit quelqu'un (singulier ou pluriel) prend un malin plaisir à nous montrer des choses situées à la limite de notre capacité de comprendre, avec implications remarquables pour les paranos et autres amateurs de conspirations universelles.
Dans les trois cas, cela pourrait impliquer que l'explication des caractéristiques de vol des OVNIs par des moteurs MHD ne serait que temporairement valable...
Voilà donc en résume mon opinion sur l'état actuel de la chose.
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Cher prof Clairembart:
J'ai lu (et l'on m'a affirmé) que si forme de vie INTELLIGENTE extra-terrestre il y a, elle devrait sûrement nous ressembler (de loin, pas forcément de près). Question de résistance à la gravitation, corps rempli d'eau, formation du "cerveau", etc. Cela me paraît un peu anthropomorphique et finalement assez "réducteur" quant aux capacités d'invention de Mère Nature.

La réponse du prof:
Le raisonnement est le suivant:
- la vie exige des réactions chimiques très complexes ayant lieu dans des "mélanges" encore plus complexes; l'ingrédient qui semble (pour les chimistes!) indispensable pour obtenir une telle complexité est l'eau liquide, à cause d'une part des ponts hydrogène qui s'y forment et lui permettent d'être liquide et de dissoudre ou de mouiller la plupart des produits chimiques, quelle que soit leur complexité, et à cause d'autre part de la facilité avec laquelle elle peut s'ioniser et ainsi intervenir dans un grand nombre de réactions chimiques. On peut donc s'attendre à ce que la vie (et donc aussi la vie intelligente) soit la plupart du temps à base d'eau.
- l'intelligence exige une organisation très complexe, obtenue sur Terre par l'agencement d'immenses groupes d'êtres vivants (les cellules) en des super-êtres vivants (les individus) selon un plan reproductible d'une génération à la suivante. Comme nous ne connaissons pas d'autre façon d'obtenir une complexité suffisante, nous pouvons nous attendre à ce que la vie intelligente soit la plupart du temps pluricellulaire.
- pour évoluer une intelligence, un espèce vivante doit pouvoir interagir avec son environnement: il lui faut donc des sens pour percevoir cet environnement, des organes de manipulation pour avoir un effet sur cet environnement et un organe d'analyse er de traitement de l'information (un système nerveux, quoi!) pour corréler les effets de ses manipulations sur l'environnement (tels que perçus par les sens) avec lesdites manipulations.
- pour développer une technologie, il faut pouvoir contrôler la fusion ou la cuisson de certains matériaux, ce qui exige d'être capable de vivre hors de l'eau (atteindre des températures élevées dans l'eau est immensément plus difficile que dans l'air).
- finalement, une espèce dépourvue de moyen de locomotion naturel ne pourrait qu'extrèmement difficilement développer une technologie permettant des déplacements entre planètes, et donc un contact avec l'humanité.
On peut donc s'attendre à ce que d'éventuels ET aient le plus souvent les caractéristiques suivantes:
- un corps pluricellulaire capable de vivre hors de l'eau mais contenant un grand pourcentage d'eau
- des organes des sens, des effecteurs de manipulation (bras et mains ou pinces, tentacules, trompes ou pseudopodes) et des organes de traitement de l'information
- un moyen de locomotion naturel.
Ceci ne veut pas dire bipède avec 2 bras articulés, une tête au sommet et un squelette en dedans, comme dans Star Trek, non, non! De très nombreuses formes très différentes de nous peuvent correspondre à ces caractéristiques finalement peu restrictives...
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Cher prof Clairembart:
Pourquoi leur intelligence serait-elle semblable à la nôtre?

La réponse du prof:
Je sais, ça a d'abord l'air trivial "s'ils sont intelligents, ils sont comme nous, n'est-ce pas? ", puis quand on y réfléchit ça prend un air idiot "ils sont nécessairement différents, alors pourquoi leur intelligence ressemblerait-elle à la nôtre? ", n'est-ce pas?
En fait, ce n'est pas idiot du tout: si jamais nous contactons d'autres êtres intelligents, ceux-ci seront probablement semblables à nous dans les grandes lignes, et leur intelligence ressemblera assez bien à la nôtre.
Comment ça?
- D'abord, leur ressemblance avec nous. Pour qu'il puisse y avoir contact entre eux et nous, il faut qu'ils aient développé une civilisation technologique (la télépathie est du domaine de la fiction, que je sache). Pour développer une civilisation technologique, il faut plusieurs choses:
  - être vivant, donc capable de se reproduire et vivant dans un écosystème
  - pouvoir observer son environnement, donc des senseurs capables de "sentir" cet environnement: sens tactile ou équivalent, sens olfactif ou équivalent, sens auditif ou équivalent, sens visuel ou équivalent, correspondant aux modes de propagation de l'information disponibles: par contact, par diffusion chimique, par ondes sonores et par ondes électromagnétiques
  - pouvoir affecter son environnement, donc des effecteurs capables de manipuler cet environnement: organes de manipulation (soit un équivalent de nos mains et de nos bras)
  - pouvoir traiter l'information obtenue des sens et organiser ses actions dans l'environnement: organe(s) de traitement de l'info (l'équivalent de notre cerveau)
  - pouvoir communiquer avec ses semblables: organes d'émission et de réception de signaux (dans tous les modes de propagation de l'information: nous émettons des signaux tactiles [carresses, par exemple], olfactifs [phéromones], sonores [paroles, chant, rires] et visuels [attitudes, grimaces, gestes])
  - de plus, être largement auto-mobile est certainement un atout précieux, donc des organes de locomotion sont probables
  On peut aller plus loin dans les détails et se rendre compte qu'il est difficile de développer une technologie sous l'eau (faute de pouvoir y générer les hautes températures si nécessaires pour certaines technologies [chimie, céramique, métallurgie, verrerie]). Même chose pour un environnement solide: pas moyen d'y développer une technologie. Toute civilisation technologique se développe donc dans un environnement gazeux, localisé à la surface d'un corps solide (disponibilité des matières premières) et en présence d'eau liquide (gamme de température permettant la biochimie hydro- carbonée - voir ce qui suit).
  Enfin, diverses considérations d'ordre chimique (propriétés très particulières de l'eau et des composés dur carbone) et astronomiques (abondance dans l'espace des molécules de base nécessaires à la vie hydro-carbonée) indiquent que toute civilisation technologique que nous rencontrerons aura été fondée par une espèce intelligente basée sur la biochimie de l'eau et des composés du carbone, donc assez similaire à la nôtre. Autrement dit, cette biochimie, ce type d'environnement particulier, ces propriétés énoncées ci-dessus, tout cela forme un cadre universel pour le développement d'une civilisation technologique.
- Ensuite, leur intelligence.
  C'est quoi, l'intelligence?
  C'est l'ensemble des processus de traitement de l'information par lesquels nous évaluons notre situation dans notre environnement et nous décidons de nos actions affectant cet environnement.
  D'où proviennent ces processus?
  Essentiellement d'un apprentissage progressif au cours de notre développement. Ces processus sont donc modelés par notre environnement et nos capacités d'agir et de percevoir notre environnement.
  Or nous venons de voir que tant l'environnement que les capacités d'action et de perception sont nécessairement assez semblables pour toutes les espèces ayant développé une civilisation technologique.
  Donc ces processus, modelés par un environnement et des capacités similiaires, seront probablement assez similaires, eux aussi.
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Cher prof Clairembart:
Pourquoi leur façon de communiquer devrait-elle être de façon hertzienne, pourquoi pas comme les papillons de nuit à base d'hormones ou comme dans DUNE à l'aide de Manta?

La réponse du prof:
Tout simplement parce qu'il n'y a que deux sortes de signaux qui peuvent se propager dans le vide (en dehors de l'atmosphère): les ondes électro-magnétiques (lumière, radio, etc.) et les ondes gravitationnelles. Ces dernières sont *très* difficile à produire (cela exige de déplacer d'immenses masses à de très grandes vitesses) et à détecter, alors que les ondes électromagnétiques posent beaucoup moins de problèmes tant à produire qu'à détecter.
Donc toute communication à distance avec des ET se fera nécessairement via des ondes électro-magnétiques. La question qui reste ouverte est: dans quelle bande de fréquences? Les rayons gamma? Les rayons X? Les ultra-violets? La lumière visible? Les infra-rouges proches? Les infra-rouges lointains (thermiques) ? Les ondes ultra-courtes? Les ondes courtes? Les ondes longues? Les ondes ultra-longues?
Chaque gamme a des avantages et des inconvénients. Pour le moment, nos radio-télescopes utilisent surtout les ondes ultra-courtes dans la bande de fréquences située autour du "trou d'eau" pour la recherche SETI, pour la simple raison que l'atmosphère y est transparente et qu'il y a peu de signaux naturels dans cette bande et enfin que les signaux naturels qui y sont ont des caractéristiques bien connues.
Il y a aussi des raisons psychologiques pour choisir cette bande, mais elles sont assez peu importantes à mes yeux.
Nous captons de temps à autre de brefs signaux ayant les caractéristiques de signaux émis par des radars astronomiques. Ce que nous ne captons pas, c'est un signal délibérément émis pour attirer l'attention (or c'est ce que recherchent la plupart des chercheurs en SETI). Il me semble qu'il y a une excellente raison pour cela: nous n'écoutons pas aux bonnes fréquences. À mon avis, les raisons du choix de la bande H-OH sont complètement erronnées.
Je fais le parallèle suivant:
- ma page sur le Web n'est pas conçue pour être reçue par une personne n'ayant pas accès à une technologie comparable à la mienne; c'est la même chose pour mon courrier électronique: je ne prends pas contact avec des gens qui n'utilisent encore que le téléphone pour dialoguer avec d'autres.
- la raison de mon attitude est fort simple: un dialogue avec quelqu'un qui n'a pas accès au Net serait peu intéressant pour moi (pas de moyent facile d'archiver ni de consulter les échanges archivés, par exemple).
Pour une civilisation mettant en place une balise destinée à attirer l'attention d'éventuels correspondants, il serait peu intéressant de tenter de dialoguer avec une civilisation n'ayant pas atteint un niveau technologique "suffisant". Donc tenir compte des contraintes rencontrées par une telle civilisation serait peu utile.
C'est quoi, un niveau technologique "suffisant" pour une civilisation capable de mettre en place une telle balise?
(Pour rappel, nous n'en sommes actuellement pas encore capables.) Sachant qu'une telle balise serait nécessairement située en micro-gravité dans l'espace plutôt qu'à la surface d'une planète, on peut présumer que la capacité de construire une telle balise serait un niveau technologique "suffisant".
Donc les signaux d'une telle balise seraient probalement émis dans une bande de fréquences qu'on ne peut capter que depuis l'espace, c'est à dire une bande de fréquences qui ne pénètre pas dans les atmosphères à teneur notable en eau ou en oxygène.
Il faudra dons sans doute attendre qu'on fasse de la recherche SETI depuis la Lune ou depuis des stations orbitales pour que l'on détecte une telle balise, s'il y en a.
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Cher prof Clairembart:
C'est quoi exactement un laser et la recherche SETI optique ?

La réponse du prof:
Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (Lumière Amplifiée par Stimulation des Emissions de Radiation). C'est une source de lumière cohérente. Il y a des lasers à gaz, des lasers à liquides, des lasers à semi-conducteurs (on les appelle des diodes laser) des lasers en rubis, et même des lasers à électrons libres.
Certains lasers utilisent une réaction chimique entre colorants pour produire de la lumière cohérente, d'autres utilisent le passage d'un courant électrique pour ce faire...
Oui, mais c'est quoi de la lumière cohérente?
Il faut se rappeler que la lumière est une onde électomagnétique, exactement comme les ondes radio. Et une onde, ça oscille: ça monte et ça descend. Des ondes sont cohérentes quand elles montent toutes ensemble et descendent toutes ensemble à chaque oscillation. Même chose donc pour la lumière cohérente.
Mais la lumière cohérente possède des propriétés intéressantes: d'abord elle n'a qu'une seule et même longueur d'onde (contrairement à la lumière solaire ou à celle d'une ampoule incandescente), donc une seule et même couleur; ensuite la lumière émise par un laser se disperse moins avec la distance que ne le ferait la lumière non-cohérente provenant d'un corps chaud...
L'émission laser la plus forte émise depuis la Terre était de quelques mégawatts durant quelques secondes, lors d'essais d'armes d'interception dans le cadre du projet "star wars".
La Lune est par ailleurs bombardée régulièrement au laser, pour divers projets (mesure de la distance, étude de la très haute atmosphère, étude de la dérive des continents, etc.).
Les astronomes utilisent aussi le laser pour corriger électroniquement les perturbations de l'atmosphère, en émettant de la lumière laser dans la direction à observer au télescope. Cette lumière est partiellement réfléchie (par les poussières aéroportées) et partiellement réfractée (par le changement de densité de l'atmosphère en altitude, ce qui entraîne un changement d'indice de réfraction) - ou (dans certains projets) cette lumière excite certaines molécules de gaz, lesquelles ré-émettent alors de la lumière par fluorescence. Le résultat final est le même: une "pseudo-étoile" artificielle apparaît dans le champ du télescope, étoile dont on connaît fort bien à priori les caractéristiques optiques. On analyse alors l'image (formée par le télescope) de cette étoile artificielle, et on en corrige les déformations (dues aux perturbations de l'atmosphère) en modifiant très faiblement la forme du miroir, ce qui corrige les distorsions dues à l'atmosphère non seulement pour cette étoile artificielle, mais pour toutes les étoiles situées dans la même direction.
Jusqu'à quelle distance nos émissions sont-elles visibles?
Les lasers servant à corriger les perturbations atmosphériques pour les télescopes sont visibles depuis la Lune, mais pas beaucoup plus loin. Les lasers servant à mesurer la distance Terre-Lune ne sont pas visibles depuis Mars ou Vénus. La raison de cette portée limitée est toute simple: les perturbations atmosphériques augmentent la dispersion du faisceau. Les lasers testés lors du projet "star wars", s'ils étaient utilisés hors de l'atmosphère, seraient visibles sur de plus grandes distances, mais pas très loin en dehors de notre système solaire.
Maintenant, il y a une grande différence entre "visible" et "détectable": si on connaît à l'avance la longueur d'onde de la lumière su laser qu'on veut détecter, on peut filtrer la lumière reçue par notre détecteur afin de ne laisser passer qu'une bande très étroite de longueurs d'ondes, ce qui augmente considérablement le contraste entre la lumière du laser et le "fond du ciel".
On peut atteindre ainsi des distances de détection d'autant plus grandes que la bande passante du filtre est plus étoite, *mais* cela exige de connaître de plus en plus précisément la longueur d'onde à détecter et là, l'effet Doppler vient rapidement mettre une limite en imposant un minimum de bande passante...
Pour atteindre de plus grandes portées, il faudrait:
- soit augmenter le diamètre du faisceau de lumière à sa source, c'est-à-dire : le diamètre du laser, vu que l'angle de dispersion du faisceau est proportionnel à L/D (où L est la longueur d'onde émise et D est le diamètre du faisceau)
- soit reconcentrer le faisceau à l'aide d'une lentille spéciale placée à bonne distance (quelques milliers à quelques millions de km) du laser - l'effet est le même: augmenter L/D donc réduire la dispersion du faisceau lumineux provenant du laser
- soit augmenter considérablement la puissance du laser (multiplier par 10 la puissance multiplie par 10 la portée)
- soit augmenter la fréquence de la lumière émise (donc réduire sa longueur d'onde)
- soit enfin une combinaison des méthodes précédentes.
Pour une plus grande sensibilité (et donc une plus grande distance de détection), il faut utiliser un filtre de bande passante plus étroite et là, le mouvement relatif de la source (le laser) et du détecteur vient mettre une limite inférieure à cette bande passante (à cause de l'effet Doppker: la longueur d'onde détectée diffère de la longueur d'onde émise en fonction des vitesses relatives de la source et du détecteur).
A l'inverse comment détecter un rayon laser venu d'une autre planète et dont nous ne saurions rien? Les inconnues sont-elles aussi importantes que pour les ondes radio?
Depuis le sol, les inconnues sont assez limitées: l'air n'est assez transparent que pour une bande de longueurs d'ondes ne dépassant guère la bande de la lumière visible. Il faut donc lentement "scanner" toutes ces longueurs d'ondes en gardant le télescope braqué vers un même point du ciel - à chaque instant, il faut n'utiliser qu'une bande passante très étroite (quelques nanomètres, maximum), et enregistrer toute l'image (mais elle est très compressible: dans toute bande passante suffisemment étroite, le ciel est presque complètement noir, même de jour).
Mon grand-père m'en avait fait une démonstration remarquable quand j'étais gamin: il avait installé dans le jardin une grande caisse de carton (genre emballage de frigo) dont les flans étaient couverts d'une tenture épaisse. Dans le sommet de la boîte, il avait percé une lucarne carrée d'environ 20 cm de côté, lucarne qu'il avait obstruée d'un carreau de verre rouge rubis très foncé. Debout dans la boîte (où il faisait très sombre), je pouvais voir *en plein jour* Jupiter, Vénus, Saturne, Mars et les étoiles les plus brillantes du ciel - il n'y avait que dans la direction du Soleil et aux alentours que l'éblouissement empêchait de voir les étoiles, mais ailleurs le ciel était très sombre, et à partir d'une distance de 90 degrés du Soleil, le ciel était effectivement *noir*, sauf pour les étoiles et planètes.
Un verre de ce genre a une bande passante beaucoup trop large (plusieurs dizaines de nanomètres) pour être utile dans la détection de lasers situés sur d'autres planètes: il faut vraiment des filtres à bande passante très étroite pour bien les détecter.
On peut dire que toute civilisation technologiquement avancée a forcément découvert le laser, puisqu'elle a dû étudier la nature de la lumière et la structure de l'atome.
Bien sûr, vous aurez reconnu l'ombre des projets OSETI (http://www.coseti.org/).
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Cher prof Clairembart:
Que se passerait-il si nous étions confrontés à la découverte d`une civilisation sur une autre planète ou bien si on savait que des extraterrestres étaient en route vers nous"?

La réponse du prof:
Ce sont des questions bien fascinantes, en effet.
Si nous découvrons une autre civilisation ailleurs dans l'univers (mais hors de portée pour une visite), je m'attends à ce que rien de bien important ne change ici - certains dirigeants politiques ou religieux feront des déclarations plus ou moins anodines, d'autres feront des déclarations plus fracassantes, mais pour l'humain moyen, rien ne changera dans sa vie de tous les jours.
Une partie de la communauté scientifique sera vivement intéressée et tentera sans doute d'établir des écchanges d'informations, grâce au financement fourni par des grosses compagnies ou administrations désirant se procurer ainsi de nouvelles technologies.
L'une ou l'autre secte ou personne fanatique tentera peut-être d'empêcher de tels échanges au nom d'un quelconque idéal stupide. Cela fera de temps à autre les manchettes des journaux, mais à part ça, rien...
Si par contre la possibilité de contact physique se présente, les grandes entreprises commerciales et les grandes administrations feront des pieds et des mains pour établir des échanges commerciaux (ou autres) à leur avantage avec cette autre civilisation, tandis que les politiciens de tous acabits tenteront de tirer de ce contact encore plus de pouvoir politique (en parlant soit des dangers potentiels [imaginaires ou réels] de ces contacts, soit des avantages [imaginaires ou réels] qui pourraient découler de ces contacts).
On peut s'attendre aussi à des réactions plus vives de la part des autorités religieuses de tout acabit (réactions en tous sens, depuis l'anathème jusqu'à la déification, selon le groupe concerné).
Bref, les gens pourraient être affectés dans la vie de tous les jours.
Ma réaction personnelle, dans les deux cas, serait la même: je préparerais un bon gueuleton et j'inviterais les copains et les copines à une petite fête, histoire de célébrer la fin de notre solitude en tant qu'espèce intelligente. ;^)
Si on découvrait que des visiteurs étranges étaient en route vers nous, je ferais exactement la même chose. ;^)
Et s'ils étaient belliqueux? S'ils venaient nous faire la guerre? Je serais extrêmement surpris d'apprendre que des êtres vivants aussi stupides ont été capables de développer les moyens de voyager entre les étoiles. Pour les détails du raisonnement qui explique cette remarque, lire mon texte de vulgarisation intitulé "Irons-nous visiter les étoiles? " sur mon site Web: http://www.cafe.edu/sf/
Je fais allusion à l'énorme taille de cette entreprise qu'est l'affrêtement d'un vaisseau capable de rejoindre les étoiles proches et à l'immense durée d'un tel voyage. Construire et affréter un tel vaisseau (pesant des milliards de tonnes!) exige des ressources en temps, en moyens physiques, en énergie, d'une ampleur telle que seule une civilisation basée sur la collaboration plutôt que la concurrence pourrait réussir un tel projet. La construction et l'affrètement s'en étaleraient déjà sur plusieurs générations (comme pour les cathédrales) et coûteraient chaque année plusieurs fois la valeur du Produit Mondial Brut actuel, ce qui est déjà un argument de taille en faveur d'une civilisation favorisant la collaboration plutôt que la concurrence, l'entraide mutuelle plutôt que la lutte pour le pouvoir: une civilisation comme la nôtre disperse trop ses efforts et ne pourrait pas arriver à créer un tel engin, encore moins à l'affréter...
Mais c'est la durée du voyage qui plante le clou final dans le cercueil de la civilisation ET conquérente: entre le depart d'un tel vaisseau et son arrivée dans le système de l'étoile la plus proche, il s'écoule un temps nettement supérieur à la durée de la plus longue civilisation ayant existé sur Terre. Il y a là deux défis qui rendent de tels voyages complètement hors de portée de toute civilisation basée sur le pouvoir/profit individuel ou collectif:
- premier défi: comment financer une telle expédition alors que non seulement aucun des investisseurs ne sera jamais à même d'en ramasser les profits éventuels (faute de pouvoir vivre plusieurs dizaines de milliers d'années) mais qu'en plus la civilisation même qui aura lancé un tel vaisseau n'a qu'extrêmement peu de chances d'exister encore au moment d'un hypothétique retour de ce vaisseau ?
Non, les notions de pouvoir/profit et donc aussi de conquête sont des *obstacles* à la réalisation d'une telle entreprise.
- deuxième défi: comment maintenir vivant le "flambeau" de la civilisation durant des milliers ou des dizaines de milliers d'années avec une population ne dépassant pas quelques milliers de personnes, dans un vaisseau dont la surface totale "marchable" est *nettement* plus petite que celle du Duché de Luxembourg?
Notre civilisation techno-scientifique n'a que quelques centaines d'années et n'a encore jamais été capable d'établir une paix durable parmi les nations qui en sont membres. Notre meilleur effort s'appelle l'Union Européenne et ne fonctionne qu'à peine, justement à cause de ces notions de pouvoir/profit qui - hélàs - l'empoisonnent.
Non, les notions de pouvoir/profit et donc aussi de conquête sont des *obstacles* à la survie (à longue échéance) de toute civilisation.
Le prétendu besoin d'un esprit de conquête n'est que de la propagande néo-libérale (ou néo-conservatrice - c'est la même chose). Ah oui, ça fait très néo-darwiniste de dire qu'il faut cet esprit de conquête pour progresser: "struggle for life", "survival of the fittest" et tout ça. Malheureusement, c'est tout faux. Le darwinisme c'est pas ça du tout: la stratégie de collaboration est la plupart du temps plus efficace que celle de concurrence dans la nature (elle est toujoure plus efficace à long terme - ce n'est qu'à court terme que la concurrence s'avère parfois une meileure stratégie). De la même façon, ce n'est pas l'espèce la mieux adaptée (ni surtout l'individu le mieux adapté) qui survit et se reproduit, ce sont toutes les espèces suffisemment adaptées (et tous les individus suffisemment adaptés) qui survivent et se reproduisent dans la nature.
La collaboration, non seulement au sein d'une même espèce mais tout aussi souvent entre espèces différentes, est la règle générale partout sur Terre, comme toute étude un peu approfondie de notre écosystème le montre immédiatement. Nous n'avons aucune raison de penser que notre espèce échappe d'aucune façon à cette règle générale de la nature. En appliquant le même raisonnement à toute espèce intelligente ayant évolué jusqu'au point où elle peut entreprendre un voyage entre les étoiles (entre parenthèses, nous sommes encore loin d'être arrivé là!), on peut conclure que cette espèce a dû, chemin faisant, développer une civilisation basée sur la collaboration plutôt que la concurrence.
Il m'est très difficile d'imaginer pareilles gens (sachant donc *d'expérience personnelle et collective* que la collaboration est la stratégie gagnante pour la survie non seulement de leur espèce mais de toutes les espèces intelligentes) venir tenter de conquérir (À quel coût! Et pour quel inconcevable bénéfice?) les planètes de leurs voisins...
Je considère comme extrêmement improbable que des extra-terrestres viennent nous chercher noise ici... Tout comme je considère tout aussi improbable que nous allions un jour porter la guerre ailleurs dans l'univers...
Je suis d'ailleurs en train d'écrire une saga ayant pour toile de fond un tel premier contact. ;^)
Sans guerres, bien évidemment. ;^)
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Cher prof Clairembart:
Dans la recherche SETI, quelles étoiles choisir comme cible ?

La réponse du prof:
C'est qu'en fait on sait calculer, en fonction de la luminosité d'une étoile, à quelle gamme de distances devrait se trouver une planète de cette étoile pour être habitable (la zone où la température de la planète permet à l'eau d'être liquide) - c'est la zone favorable à la vie.
On pense aussi que la vie a peu de chances d'exister près d'une étoile dont la luminosité fluctue largement et rapidement (notre soleil est une étoile très peu variable).
De même, on a peu de chances de trouver la vie près d'une étoile très grosse (et donc très lumineuse), parce que ces étoiles durent peu de temps (elles brûlent très vite leur hydrogène) et que la vie met du temps à se développer.
Quand on examine les étoiles proches du soleil, on se rend compte que les étoiles peu lumineuses sont de très loin les plus fréquentes. Prenons par exemple les 34 étoiles situées à moins de 12 années-lumière de nous (soleil y compris).
Il y a 4 étoiles aussi ou plus lumineuses que le soleil.
Il y a 4 étoiles dont la luminosité vaut de 0.10 à 0.99 soleil.
Il y a 4 étoiles dont la luminosité vaut de 0.010 à 0.099 soleil.
Il y a 6 étoiles dont la luminosité vaut de 0.0010 à 0.0099 soleil.
Il y a 8 étoiles dont la luminosité vaut de 0.00010 à 0.00099 soleil.
Toutes les autres sont encore moins lumineuses...
La distance moyenne du soleil à ces étoiles est de 11.3 années-lumière, ce qui implique qu'il y a dans notre région de la galaxie environ 4.7 étoiles par 1000 années-lumière cube.
Quand on s'éloigne plus du soleil, on trouve moins d'étoiles peu lumineuses, ce qui s'explique par le fait qu'étant peu lumineuses, on ne les voit plus dès qu'elles sont un peu loin...
Or les étoiles les moins lumineuses s'avèrent aussi être souvent les plus anciennes.
Évidemment, la zone favorable à la vie se trouve plus proche d'une étoile moins lumineuse que d'une étoile plus lumineuse, donc aussi plus étroite près d'une étoile moins lumineuse et plus large près d'une étoile plus lumineuse.
Donc une étoile très peu lumineuse aura une zone favorable à la vie si étroite que la probablilité qu'une planète s'y trouve sera presque nulle et une étoile très lumineuse aura une durée d'existence si courte que la vie ne pourra se développer sur ses planètes.
Reste quoi?
À mon humble avis, restent les étoiles dont la durée d'existence sera égale ou supérieure à la moitié de celle du soleil (le soleil est déjà environ à mi-cours de son existence), donc entre à peine plus lumineuses et beaucoup moins lumineuses que le soleil, et dont la luminosité est suffisante pour que la zone favorable à la vie ait au moins un dixième de la largeur qu'elle a ici (elle s'étend environ de l'orbite de Vénus à celle de Mars), c'est-à-dire dont la luminosité soit au moins 0.01 soleil.
Ce qui veut dire 10 étoiles (plus notre soleil) situées à moins de 12 années-lumière d'ici.
Il me semblerait *très* étonnant qu'aucune de ces 10 étoiles n'abrite la vie sur une de ses planètes (je ne parle pas de vie intelligente), la chimie menant à la vie me paraissant être éminemment probable (la vie se développe sans doute partout où les conditions le permettent, et ces conditions sont sans doute souvent réunies près des étoiles de ce style).
Pour ce qui est de la vie intelligente, regardons un peu plus loin:
- 10 étoiles où la vie est plausible à moins de 12 années-lumière
- 10 000 étoiles où la vie est plausible à moins de 120 années-lumière
- 10 millions d'étoiles où la vie est plausible à moins de 1 200 a-l.
- 10 milliards d'étoiles où la vie est plausible à moins de 12 000 a-l.
Or les projets SETI-radio actuels devraient pouvoir détecter un radar planétaire (comme nous en utilisons) dirigé accidentellement vers nous à une distance allant jusqu'à environ 12 000 années-lumière (la distance maximum varie avec les données du problème: puissance du signal, type d'obstacles [poussières ou gaz galactiques], etc).
Avec 10 milliards de lieux où la vie est plausible, s'il n'y en a qu'un sur mille qui abrite une vie intelligente et un sur mille de ceux-ci qui utilise un radar planétaire parfois orienté par hasard dans notre direction, il y aurait plus de 10 000 radars dont les signaux pourraient nous parvenir. En supposant que chacun d'eux balaye le plan orbital des planètes de son étoile une fois par an, un radio-télescope SETI balayant une bande étoite du ciel chaque jour devrait détecter quelques-uns de ces radars chaque année, mais ne devrait jamais (ou presque) arriver à retrouver un signal provenant de la même région du ciel.
C'est bien ce que l'on observe: les signaux détectés sont au nombre de quelques-uns par année et ne se répètent pas.
J'en conclus donc qu'il y a sans doute au moins des dizaines de milliers d'espèces intelligentes technophiles dans la Galaxie.
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Cher prof Clairembart:
C'est quoi l'anisotropie de l'univers?

La réponse du prof:
Ça dépend de quelle anisotropie on parle.
Depuis peu, on se rend compte que l'univers lointain ressemble beaucoup à l'univers proche, plus qu'on ne le pensait.
Il y a des galaxies, avec ou sans noyau actif, spirales ou elliptiques, avec plus ou moins de gaz et de poussières entre les étoiles et avec plus ou moins d'étoiles contenant plus ou moins d'éléments lourds...
Ces galaxies sont groupées en amas, eux-même groupés en super-amas répartis dans l'espace comme la surface des bulles est répartie dans une mousse de savonnée.
Il y a des différences qui croissent au plus on regarde loin, mais ces différences croissent plus lentement que les théories à la mode semblaient l'exiger...
Autrement dit, à très grande échelle, l'univers paraît assez isotropique avec des fluctuations qui semblent plus ou moins chaotiques de la taille des "bulles" vides entourées de leur pellicule d'amas et de super-amas et avec un rajeunissement progressif avec la distance (ce rajeunissement est une illusion due à la lenteur de la propagation de la lumière).
La seule anisotropie détectable à cette échelle, ce sont ces fluctuations de la taille des bulles. On ne se les explique toujours pas.
En diminuant un peu l'échelle, on observe une anisotropie flagrante entre "la paroi" des bulles, riche en galaxies, amas et super-amas, et "l'intérieur" des bulles, qui semble étrangement vide. Cette anisotropie-là est visible même très loin dans l'univers, donc très loin dans le passé, ce qui fait qu'on pense qu'elle provient des tous premiers moments de l'univers (dans la théorie du Big Bang). Cela impliquerait sans doute que les bulles se sont formées durant l'inflation (donc dans les toutes premières fractions de seconde de l'univers). Si c'est le cas, je pense qu'une théorie unifiée nous apportera seule l'explication de cette anisotropie.
Dans la théorie des mini-bangs (fort peu à la mode) chaque bulle correspond à un mini-bang et notre univers serait bien plus vieux qu'on ne l'admet généralement (si pas éternel), mais aussi en expansion.
Une toute autre anisotropie est la quasi-totale absence d'anti-matière dans notre univers. Certains cosmologistes proposent de l'expliquer par une rupture de la symétrie CP à un moment très proche du Big-Bang alors que d'autres proposent plutôt d'y voir une conséquence de la symétrie CPT, le Big-Bang ayant alors formé non une dimension temps en forme de demi-droite ayant son origine au Big-Bang et s'étendant seulement vers le futur, mais une dimension temps en forme de droite s'étendant depuis le Big-Bang tant en direction du passé qu'en direction du futur. Ce que nous appelons la matière est la fraction qui voyage en direction du futur alors que ce que nous appelons l'anti-matière est la fraction qui voyage en direction du passé: matière et anti-matière se seraient donc séparées dès leur différenciation, plutôt que réciproquement annihilées...

Et maintenant retour à l'anisotropie de l'univers. Si je m'en réfère à mes quelques vagues souvenirs de chimie quantique, une explosion de matière dans le vide crée un système isotrope.

Euh... Pas exactement, non.
La formation spontanée de paires particule/anti-particule se fait de façon isotrope, c'est-à-dire sans privilégier de direction particulière, donc vraiment au hasard, ça oui.
S'il y a formation spontanée d'un grand nombre de ces paires, on peut donc s'attendre à une certaine isotropie, oui.
*Mais* une telle formation d'un grand nombre de paires devrait s'accompagner immédiatement de l'annihilation réciproque de toutes ces paires, justement à cause de ladite isotropie.
C'est d'ailleurs ce que l'on observe dans la "mousse quantique" qui "habille" toute particule massive.
À part ce mécanisme là, la physique quantique ne décrit aucune façon de faire "une explosion de matière dans le vide" comme tu dis. Et le système isotrope créé par ce mécanisme n'a qu'une existence extrêmement brève: l'instant d'après, il ne reste plus rien.
La quantité de matière égale la quantité d'anti-matière, mais ce n'est pas un équilibre.
On n'a rien créé: il a fallu "consommer" des photons pour créer les paires de particules/anti-particules et on se retrouve à la fin avec la même quantité de photons qu'au début: on n'a rien créé. Faut comprendre que la physique quantique ne permet pas de décrire le Big-Bang: elle n'est pas suffisante pour expliquer comment le Big-Bang a eu lieu. Il nous faudrait *au moins* une théorie quantique de la gravitation (on n'en a pas), et peut-être même une Grande Théorie Unifiée (c'est-à-dire: une théorie de *tout*), ce dont nous sommes encore loin, hélas.
C'est pour cela qu'il faut une (ou des) théories nouvelles. Un groupe de théories qui semble prometteur, c'est le groupe des théories des super-anneaux (superstring theories pour les anglophones). Dans ces théories, l'univers a (au moins) 10 dimensions, plutôt que les 4 dimensions que nous connaissons (3 d'espaces plus le temps). Les 6 autres dimensions sont actuellement enroulées sur elles-mêmes, formant des anneaux beaucoup plus petit que la plus petite particule possible. La formulation de ces théories est loin d'être terminée et les conclusions qu'on en peut tirer ne sont pas encore claires...
Il faut savoir que le Big-Bang ne crée pas que la matière et l'énergie, il crée aussi et surtout l'espace et le temps. S'il y a eu plusieurs Little-Bangs, il faut soit trouver comment les espaces et les temps créés par chacun de ces Little-Bangs se sont interpénétrés, soit postuler que l'espace et le temps existaient avant ces Little-Bangs et donc avant la matière, ce qui contrevient formellement à la théorie de la relativité généralisée, d'où une rafale de problèmes. C'est pour cela que les modèles basés sur des Little-Bangs sont peu étudiés.
Les problèmes fondamentaux soulevés par les Little-Bangs ('où proviennent l'espace et le temps, ou comment ces espaces et ces temps indépendants se sont-ils interpénétrés?), ccs problèmes n'existent pas dans le Big-Bang classique, d'où l'intérêt que celui-ci suscite. Quant aux variations de densité nécessaires pour expliquer la structure actuelle de l'univers, la plupart des cosmologistes pensent (peut-être à tort) qu'une théorie quantique de la gravité permettra d'obtenir ces fluxtuations locales dès la fin de l'inflation, donc bien à temps pour former les bulles vides entourées de super-amas de galaxies. Nous ne sommes pas très nombreux à entretenir des doutes à ce sujet.
Les arguments en faveur du Big-Bang sont:
- la noirceur (relative) du ciel
- le red-shift de la lumière provenant des galaxies lointaines
- le rayonnement fossile
- le rapport de la quantité d'hydrogène à la quantité d'hélium dans les nuages de gaz des galaxies et dans les étoiles les plus anciennes
Note:
L'avantage d'un Big-Bang créant simultanément un univers-futur et un univers-passé ne s'arrête pas à expliquer l'absence de l'anti-matière dans notre univers, elle supprime aussi la nécessité d'annihiler le tout: il n'y a pas de photons préalables, il n'y a donc pas besoin de tout retransformer en photons après un temps très bref. De plus, ce Big-Bang avec droite du temps plutôt que demi-droite se marie très bien avec les théories des super-anneaux, ce qui n'est pas le cas du Big-Bang classique.
Ceci ne prouve, notez bien, absolument rien quand à la valeur de l'une ou l'autre théorie. Comme disait Mr. Spock: "insufficient data to form a valid hypothesis, commandant! ".
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Cher prof Clairembart:
Et la relation entre le red shift, l'effet Doppler et le Big-Bang?

La réponse du prof:
On parle de galaxies lontaines lorsque l'on parle de "red shift" cosmologique. Ces galaxies sont si loin de nous que même les meilleurs des télescopes ne permettent pas d'en distinguer les étoiles qui les forment. C'est le fait que les galaxies lointaines s'éloignent qui semble indiquer que notre univers est en expansion. Ce n'est donc pas une couleur, c'est une baisse de fréquence (facilement mesurable) de la lumière nous parvenant de ces galaxies, et on ne connaît que deux causes possibles pour cet effet: l'effet DOPPLER (la galaxie s'éloigne vraiment) ou l'effet DOPPLER relativiste (la galaxie est si massive que la lumière perd de son énergie en s'en éloignant).
Le Big-Bang décrit la formation simultanée de la matière, de l'énergie, de l'espace et du temps - il décrit la formation explosive de l'univers, pas une explosion dans un univers existant. Et à l'intérieur de cette explosion, la vitesse d'expansion observée peut logiquement varier avec la distance.
Il y a presque autant d'étoiles qui se rapprochent de nous (spectre décalé vers le bleu) que d'étoiles qui s'éloignent de nous (spectre décalé vers le rouge) dans notre Galaxie, mais cela n'a rien à voir avec le Big-Bang. Ce qui a à voir avec le Big-Bang, c'est que *toutes* les galaxies lointaines ont leur spectre décalé vers le rouge.
La lueur de fond de l'univers apparaît dans toutes les directions une intensité assez uniforme, presque égale, mais avec des fluctuations (les plus importantes de celles-ci est dûe au mouvement de la Terre autour du Soleil, au mouvement du Soleil autour de la Galaxie et au mouvement de notre Galaxie dans l'amas local). On l'interprète comme le rayonnement fossile de l'explosion.
L'explosion *est encore en cours*, nous sommes *à l'intérieur* de cette explosion (qui *est* notre univers) et cette lumière provient simplement de régions lointaines de cette explosion (et a mis du temps pour nous parvenir - la vitesse de la lumière n'est pas infinie).
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Cher prof Clairembart:
Peut-il exister des êtres basés sur la chimie du silicium?

La réponse du prof:
Le silicium ne forme pas de liens covalents stables dans les conditions normales de température et pression, mais plutôt des liens ioniques.
A preuve, le fait que le silicium cristallise normalement dans le système cubique (diamant) uniquement - pour le faire cristalliser dans le système hexagonal (graphite), il faut utiliser des températures et pressions incompatibles avec l'existence de l'eau liquide.
Tu remarqueras que c'est exactement l'inverse du carbone!
Le silicium forme facilement 4 liens, mais ce sont usuellement 4 liens ioniques, comme dans SiO2. Oui, je sais, on peut fabriquer le silane SiH4 ainsi que d'autres composés où le silicium joue le rôle du carbone, mais ces composés ne se retrouvent pas dans la nature en quantités détectables (ni sur Terre ni dans les poussières et gaz galactiques) et sont si instables qu'ils s'enflamment spontanément en présence d'oxygène. De plus, les doubles liaisons covalentes Si=Si sont *très* difficile à produire (exigent des pressions et températures introuvables à la surface de la Terre ou près de sa surface).
Finalement, les silicones sont des composés où le groupe OSiO (mais pas Si tout seul) remplace en tout ou en partie les carbones des molécules organiques correspondantes. On ne retrouve évidemment pas de doubles liaisons covalentes dans ces composés, qui sont plus denses et moins fluides que les composés organiques correspondants. Néanmoins tu as raison: ces silicones sont stables. Peu utiles pour former une biochimie, mais stables.
Bref, non seulement y a-t-il dans la nature énormément plus de produits précurseurs de la biochimie du carbone que de produits précurseurs d'une improbable biochimie du silicium, mais en plus une telle biochimie du silicium serait incompatible avec les conditions physiques (température et pression) qui ont présidé à l'évolution de la vie sur Terre...
Il y a plus de silicium dans les planètes proches du soleil, mais il y a plus de carbone dans les planètes plus lointaines - la raison en est que beaucoup de composés du carbone fréquents dans l'espace sont volatils alors que la plupart des composés du silicium plutôt réfractaires (exemple: à température ambiante, CO2 est un gaz, SiO2 est un solide).
Le silicium détecté dans la galaxie se trouve principalement sous la forme de monoxyde et de dioxyde de silicium: SiO et SiO2 dans les poussières galactiques. On a aussi décelé des traces de silane SiH4 et d'autres composés similaires, mais en quantités énormément inférieures au méthane CH4 et composés carbonés équivalents...
Vu l'instabilité chimique des hydro-silanes, vu la difficulté de former des liaisons doubles covalentes Si=Si et vu la rareté des molécules précurseures d'une biochiomie siliciée dans la galaxie, il me paraît fort peu probable de trouver dans l'univers une biochimie basée sur le silicium.
Néanmoins, tu as raison, une telle biochimie reste encore du domaine du *possible*. Je ne retiendrai pas mon souffle en attendant une telle découverte, par contre : c'est beaucoup trop peu probable à mes yeux. De plus, une telle biochimie serait *très* différente de celle que nous connaissons (les doubles liaisons covalentes C=C jouent un grand nombre de fonctions essentiels dans notre biochimie - une biochimie du silicium devrait sans doute se passer de ces fonctions et aurait donc une évolution fort peu semblable à la nôtre).
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Cher prof Clairembart:
Comment voyage-t-on, même si l'on est de l'antimatière, dans le passé, alors qu'avant le Big-Bang il n'y en avait pas?

La réponse du prof:
Un petit cours d'introduction à la cosmologie s'impose.
Un rappel, d'abord: la cosmologie n'est pas une science exacte. C'est juste un ensemble de modèles décrivant au mieux ce que nous savons ou pensons savoir du passé de notre univers. Allons-y!
Dans le modèle du Big-Bang, on conçoit l'univers (ou plutôt sa géométrie: l'espace-temps) comme une hypersphère (une sphère à 4 dimensions) dont le rayon est l'axe du temps et dont les 3 autres dimensions forment l'hypersurface. Le gonflement progressif de cette hypersurface lorsqu'on s'éloigne du centre est ce que l'on appelle "l'expansion de l'univers". Cette hypersurface est ce que nous appelons usuellement "l'espace", c'est-à-dire: la géométrie de notre petit coin d'univers.
On voit immédiatement dans ce modèle que, où qu'on soit dans cette hypersphère, l'axe du temps passe par le Big-Bang. Parce que tout rayon de l'hypersphère passe par le centre de celle-ci. La plupart des physiciens (dont beaucoup de cosmologistes) iront plus loin et diront que l'axe du temps prend son origine au Big-Bang, ce qui veut dire qu'ils considèrent l'axe du temps comme une demi-droite ayant son origine au Big-Bang.
C'est là une interprétation restrictive de la géométrie de l'espace-temps: rien ne nous permet d'exclure la possibilité que l'axe du temps se prolonge au-delà du Big-Bang, donc qu'il y ait *deux* hypersphères centrées sur le Big-Bang: une de rayon positif qui est notre univers de matière en expansion vers le futur, et une de rayon négatif qui serait un univers d'anti-matière en expansion vers le passé. Dans ce modèle modifié du Big-Bang, l'absence presque totale d'anti-matière s'expliquerait par le départ de celle-ci (à partir du Big-Bang) vers le passé. Et notre univers aurait tout au plus la moitié de la densité critique (l'autre moitié se trouvant dans l'anti-univers situé dans le passé du Big-Bang). Ce qui exigerait que l'expansion ait en s'accélérant, chose que les mesures récentes semblent bien confirmer.
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Cher prof Clairembart:
Concernant Upsilon Andromedae et ses trois planètes, je ne comprends pas comment une planète de masse 3/4 Jupiter et en orbite à seulement 0.06 UA, n'ait pas explosé sous l'effet de Roche.Ne serait-ce pas un compagnon type naine brune?

La réponse du prof:
La limite de Roche est grosso-modo la distance à l'intérieur de laquelle tout corps en orbite serait détruit par les effets de marée. U. And. étant une étoile assez semblable à notre Soleil et cette planète étant probablement une géante gazeuse du genre de Jupiter, la limite de Roche serait située à environ 2.46 fois le rayon de l'étoile, soit environ 1.7 million de km du centre de l'étoile.
Cette planète orbitant à environ 0.06 UA, soit 9 millions de km du centre de l'étoile, elle se trouve bel et bien en dehors de la limite de Roche et donc hors de danger d'exploser.
La capture du gaz d'une planète par son étoile ne peut avoir lieu qu'en deçà de la limite de Roche.
Le problème de la température est plus sérieux. Néanmoins, quand on fait les calculs (quantité de lumière absorbée dans l'atmosphère gazeuse, quantité de lumière réfléchie par l'atmosphère gazeuse [nuages blancs! ], quantité de lumière [infra-rouge thermique] rayonnée par l'atmosphère gazeuse, énergie thermique [et cinétique] résultante des molécules et atomes de la très haute atmosphère, force d'attraction de la planète sur ces molécules et atomes, pression de radiation de la lumière solaire sur ces molécules et atomes, effets du vent solaire [érosion de la très haute atmosphère mais aussi apport d'atomes et de molécules], bilan des pertes et gains dans la très haute atmosphère), on se rend compte qu'une géante gazeuse ayant une masse comparable à Jupiter (ici, 3/4 de Jupiter) deviendrait extrêmement chaude par effet de serre (bien pire que sur Vénus) mais conserverait son gaz durant un bon nombre de milliards d'années, bien plus que l'âge estimé de Upsilon Andromedae.
Donc, c'est normal qu'une géante gazeuse puisse subsister fort longtemps aussi proche de son étoile.
Une naine brune est une super-géante gazeuse, c'est-à-dire: une planète de type Jupiter mais en nettement plus gros, pas assez gros que pour déclencher la fusion nucléaire en son centre et devenir une étoile, mais assez gros que pour rayonner en infra-rouge la chaleur produite par la compression gravitationnelle de la matière en son centre. En un sens, Jupiter et les géantes gazeuses dans son style pourraient être appelées des naines brunes, mais ce seraient de toutes petites naines brunes. On préfère les appeler des géantes gazeuses et réserver le terme de naine brune aux corps ayant des masses comprises entre 8 Jupiter (limite supérieure des planètes géantes gazeuses) et 80 Jupiter (limite inférieure des étoiles naines rouges)... Ces limites sont approximatives, bien sûr!
Donc, cette planète est trop petite pour être une naine brune.
En fait, c'est notre compréhension collective des systèmes planétaires et de leur formation qui est à revoir: nous en connaissons beaucoup moins que nous ne le croyons il y a encore une dizaine d'années.
Le modèle de formation des planètes par accrétion de planétésimaux dans le disque de gaz et de débris entourant une étoile jeune en phase T-Tauri semble satisfaisant pour expliquer la formation des petites planètes comme la nôtre, mais s'avère insatisfaisant pour expliquer la formation des géantes gazeuses si proches de leur étoile.
Il se pourrait fort bien que le modèle de formation des planètes par accrétion visqueuse *durant* la formation de l'étoile (le modèle de Lemaître) s'avère finalement plus utile pour expliquer la formation de géantes gazeuses...
Ces planètes, au lieu d'être comme maintenant des "filles" de leur étoile, deviendraient en quelque sorte plutôt les "soeurs" de leur étoile.
Bien entendu, tout ceci n'est encore que spéculation: il va nous falloir de plus gros télescopes orbitaux pour pouvoir observer en détails les globules de Bok et les disques de gaz et de débris qui entourent les étoiles jeunes ou en formation afin de comprendre les mécanismes de formation des planètes...
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Cher prof Clairembart:
Dans tous les programmes SETI, y a t-il déjà eu des écoutes dans le domaine des ondes ELF?

La réponse du prof:
D'abord un rappel: les fréquences de 300 Khz à 30 Khz sont appelées LF et correspondent à des longueurs d'onde de 1 à 10 kilomètres, alors que les ELF correspondent à toutes les fréquences en bas de 30 Khz, soit les longueurs d'ondes supérieures à 10 km.
Ensuite, la réponse est non: on n'a pas encore fait d'écoute SETI dans le domaine des ELF et il est peu probable qu'on en fasse avant un bon bout de temps.
Pour deux raisons:
1. En SETI, on a besoin d'antennes directionnelles (pour pouvoir établir de quelle région du ciel provient le signal). Pour être un tant soit peu directionnelle, une antenne (ou un groupe d'antennes) doit avoir des dimensions nettement supérieures à la plus grande longueur d'onde à recevoir. En pratique, ça veut dire qu'une antenne pour radiosatronomie ou SETI doit être plus grande que 10 longueurs d'ondes. En ELF, les longueurs d'ondes vont de 10 à 100 km et plus, ce qui veut dire qu'une antenne utilisable (mettons) de 10 à 30 Khz devrait avoir au moins 300 km dans sa plus petite dimension. On imagine facilement les problèmes que poserait la construction de telles antennes.
2. En ELF, la zone comprise entre le sol et l'ionosphère se comporte comme un guide d'ondes ayant d'assez faibles pertes (principalement par absorption dans le sol et/ou dans l'eau). Ceci veut dire que les signaux captés par une antenne ELF située dans l'atmosphère terrestre proviennent quasi exclusivement de sources situées elles aussi dans l'atmosphère terrestre (je considère l'ionosphère comme faisant partie de l'atmosphère, bien entendu!). En fait, lorsqu'on écoute les signaux présents sur ces bandes, on n'y trouve qu'assez peu de signaux artificiels (radars regardant par dessus l'horizon, communications destinées à des sous-marins, dispositifs de radio- localisation [périmés] et quelques émissions expérimentales) noyés dans énormément de bruit naturel (provenant principalement de l'ionosphère [et lié à l'activité solaire] et des orages).
En somme, pour pouvoir utiliser les ELF en radioastronomie comme en SETI, il faudrait pouvoir construire d'immenses antennes en orbite très loin de la Terre ou sur la face cachée de la Lune.
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Cher prof Clairembart:
Quelles seraient nos chances d'être détectés par un système semblable à celui que nous utilisons (antennes radio, Hubble) par une planète extrasolaire?

La réponse du prof:
Plusieurs questions, ça!
- détection optique de notre planète par un télescope, spatial ou au sol: zéro chance dans l'état actuel de la technologie des télescopes - ça augmentera un peu lorsque nous pourrons installer en orbite lointaine un télescope de 10 m de diamètre ou plus...
- détection radio: un amateur équipé d'une antenne parabolique de 3 mètres de diamètre peut facilement détecter des signaux de 10e-21 watts par mètre carré, alors qu'un radio-télescope de 100 mètres de diamètre pourra peut-être atteindre 10e-25 watts par mètre carré.
Un émetteur de télé de 1 mégawatts couvrant une bande de 9 degrés autour de l'horizon dans tous les azimuths (une combinaison pas trop rare de nos jours) produit un signal d'environ 1 watt par mètre carré à 1 km de l'émetteur, donc un signal d'environ 10e-25 watts par mètre carré à 3*10e12 km de l'émetteur, soit 10e8 secondes de lumière ou environ 3.17 années-lumière (à titre de comparaison, la plus proche étoile se trouve à environ 4.6 années-lumière d'ici).
Est-ce que cela veut dire que nous ne sommes pas détectables depuis les plus proches étoiles par des civilisations ayant le même niveau technologique que nous? Non, pour plusieurs raisons:
1. le radio-télescope d'Arecibo a une ouverture équivalente à 200 mètres de diamètre - il est donc 4 fois plus sensible qu'indiqué plus haut et pourrait détecter notre hypothétique émetteur de la télé nationale jusqu'à 6.34 années-lumière de distance.
2. certains de nos émetteurs portent bien plus loin que cela: un radar aérien typique émet des impulsions modulées (des "chirps" en jargon) de 4 mégawatts sous-tendant un secteur angulaire de 30 degrés de haut par 3 degrés de large, donnant un signal de 144 watts par mètre carré à une distance de 1 km, ou une portée 12 fois plus grande que notre station de télé, soit 38 années-lumière (le double si leur récepteur vaut Arecibo).
Donc oui, nos chances d'être détectés par des programmes SETI radio jusqu'à une quarantaine d'années-lumière de distance ne sont pas nulles.
Il y a plus: nous avons utilisé (et utilisons encore) les antennes de certains radio-télescopes pour envoyer des signaux radar très intenses (dépassant plusieurs kw par mètre carré à une distance de 1 km) en direction de certaines planètes et de certains astéroïdes de notre système solaire - ces signaux seront encore détectables à plusieurs centaines d'année-lumière d'ici lorsqu'ils y parviendront (dans plusieurs centaines d'années, bien sûr!). Quant à penser que ceux qui détecteront de tels signaux en déduiront notre existence, j'avoue avoir un fort doute: nous détectons plusieurs fois par année des signaux de ce genre mais comme ils sont très brefs et ne se répètent pas, nous ne sommes pas en mesure de dire si ce sont vraiment des signaux artificiels provenant d'E.T. - à mon grand regret -...
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Cher prof Clairembart:
Quelle est la limite de taille permettant une détection de planète autour d'une étoile?

La réponse du prof:
Actuellement, environ 0.1 fois la masse de Jupiter si la planète est très proche de son étoile, allant jusqu'à plusieurs fois la masse de Jupiter si la planète est beaucoup plus loin de son étoile que Jupiter ne l'est du Soleil...
C'est qu'on ne détecte encore les planètes que par l'effet de leur attraction gravitationnelle sur l'étoile autour de laquelle elles orbitent. Et ça prend une planète lourde pour avoir un effet qui soit mesurable.
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Cher prof Clairembart:
J'ai lu un article je ne sais où sur un petit astéroïde en rotation sur l'orbite terrestre ayant une trajectoire en forme de fer à cheval.Est-ce exact?

La réponse du prof:
Pas vraiment. Il a une orbite elliptique autour du Soleil, comme tout le monde, mais si on trace sa trajectoire sur une carte du système solaire en coordonnées héliocentriques géo-alignées (explication plus loin), on se rend compte que cette trajectoire reste confinée dans une sorte de fer-à-cheval contenant à ses deux extrémités les points de Lagrange 4 et 5 du système Terre-Soleil.
Bon, c'est quoi cette carte hélio-centrique géo-alignée?
Et bien, c'est une carte du système solaire dont un axe (par exemple l'axe des abscisses) tourne autour du Soleil avec la Terre, de façon à ce que la position de la Terre sur cette carte ne change jamais (elle est alors de 1 U.A. en abscisse pour 0 U.A. en ordonnée).
Sur cette carte, les points de Lagrance sont aussi des endroits fixes, Lagrange 4 et Lagrange 5 étant situés à 60 degrés de la Terre de part et d'autre de celle-ci, à la même distance du Soleil (soit 1 U.A.).
Si tu portes tous les jours la position de cet astéroïde sur notre carte hélio-centrique géo-alignée, tu vas voir qu'il suit une trajectoire très bizarre - trajectoire qui reste tout le temps confinée dans une sorte de fer-à-cheval englobant les points de Lagrange 4 et 5 et faisant le tour du Soleil du côté *opposé* à la Terre.
Par contre, si tu portes tous les jours la position de cet astéroïde sur une carte ayant le soleil au cantre mais alignée sur les étoiles, tu verras très nettement qu'il est en orbite autour du Soleil, sur une orbite elliptique affectée d'une notable précession (son ellipse tourne elle aussi autour du Soleil).
La découverte de l'existence de ce genre d'orbites est assez récente (on a découvert ces orbites en analysant les trajectoires des astéroïdes Troyens en fonction de la trajectoire de Jupiter, il y a moins de 20 ans).
Comment savoir s'il n'y en a pas d'autres? En observant la région autour les points de Lagrange 4 et 5 du système Terre-Soleil à l'aide de télescopes très puissants (Kubble ou Keck) pendant une longue période. Il est probable que cet astéroïde ne soit pas seul de sa catégorie.
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Cher prof Clairembart:
Comment détecte-t-on des planètes extrasolaires ?

La réponse du prof:
L'effet Doppler, c'est un changement de fréquence de la lumière (la fréquence augmente quand l'étoile s'approche de nous, diminue quand elle s'éloigne), pas une variation de luminosité.
Ce changement permet de fréquence montre que l'étoile tourne autour du centre de gravité du système et permet de calculer à quelle vitesse s'effectue cette rotation ainsi qu'à quelle distance du centre du système se trouve le centre de l'étoile.
La période de rotation de l'étoile nous donne la période de rotation de la planète qui l'entraîne, ce qui nous donne la distance entre l'étoile et la planète; la distance au centre du système nous donne la masse de la planète. Ceci à un détail près: l'angle entre le plan de l'orbite de la planète et la droite reliant cette étoile à notre télescope - quand on "voit" le plan orbital sur la tranche, les masses et distances calculées sont exactes, alors que quand on "voit" le plan orbital "à plat" on n'observe aucun effet Doppler et on "manque" la planete correspondante.
Il y a deux autres méthodes utilisées de nos jours pour rechercher des planètes autour d'autres étoiles:
1. mesurer les déplacements latéraux de l'étoile cette méthode ne peut fonctionner que pour les étoiles les plus proches, ces déplacements correspondant à un petit nombre de milli-arc-seconde (millièmes de seconde d'arc) et étant donc très faibles et très difficiles à mesurer;
2. détecter la faible variation de luminosité due au passage d'une planète entre l'étoile et nous (la planète "masque" alors un petit peu l'étoile).
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Cher prof Clairembart:
Comment se fait-il que les ondes radio voyagent à la vitesse de la lumière, les deux sont des ondes, ok, mais...?

La réponse du prof:
La lumière et les ondes radio, c'est *exactement* la même chose (des ondes électro-magnétiques) sauf pour la fréquence (c'est-à-dire: le nombre de vibrations par seconde). Les fréquences de la lumière sont beaucoup plus élevées que celles de la radio.
Par exemple: le vert-jaune auquel notre oeil est le plus sensible la nuit a une fréquence de 545 000 000 000 000 Hz ou 545 teraherz, la radio FM chaîne 1 de Radio-Canada émet à la fréquence de 95 100 000 Hz ou 95.1 mégaherz.
Donc, étant toutes deux le même type d'ondes, elles se propagent toutes deux à la même vitesse (environ 300 000 km/s).
En bref, tous les photons circulent à la vitesse de la lumière. Les photons vont des ondes radio (ELF, LF, MF, HF, VHF, UHF) aux infra-rouges thermiques (ou lointains - les deux vocables sont passablement équivalents), aux infra-rouges proches, à la lumière visible (du rouge au violet en passant par le jaune, le vert et le bleu), aux ultra-violets (doux et durs), aux rayons X (doux et durs) pour arriver enfin aux rayons gamma - cette liste est en ordre croissant de fréquence et donc d'énergie. On appelle rayons gamma les photons (ou ondes électro-magnétiques - c'est la même chose) dont l'énergie est du même ordre que l'énergie correspondant à la masse d'un électron ou même plus élevée. Les ondes gravitationnelles (qu'on n'a jusqu'à présent observé que de façon très indirecte) se propagent aussi à la vitesse de la lumière, mais il faut faire attention: ces ondes-là n'ont quasiment rien à voir avec ce qu'on entend généralement par la force de gravité.
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Cher prof Clairembart:
Si on peut utiliser la lumière comme mode de propulsion (voiles solaires), quelles autres ondes pourrait-on utiliser? Serait-il envisageable dans un avenir proche ou lointain, avec les connaissances humaines actuelles ou futures (en extrapolant) de construire des vaisseaux spatiaux propulsés par d'autres ondes que la lumière (photons)?

La réponse du prof:
Toutes les ondes électro-magnétiques (donc tous les photons) - mais leur énergie (et donc l'efficacité de ta voile) augmente avec leur fréquence, ce qui fait que des ondes radio n'exerceraient qu'une très faible poussée sur une voile solaire. Les ondes gravitationnelles sont inutilisables: elles n'exercent aucune poussée. Pour le reste, on ne connaît pas encore *toute* la physique, il y a peut-être encore d'autres formes d'ondes à découvrir...
Quant à des vaisseaux propulsés par d'autres ondes que les photons ? Non, la physique contemporaine ne permet pas d'envisager cela, ni à court ni à long terme. Mais il n'y a pas que les ondes, pour se propulser... Tu te souviens de mes articles à ce sujet dans Galaxies? Tu les trouveras sous le titre "Irons-nous visiter les étoiles? " sur mon site web: http://www.cafe.edu/sf/
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Cher prof Clairembart:
Bioastronomie, exobiologie? Quelqu'un peut-il m'expliquer la différence entre ces deux termes?

La réponse du prof:
Exobiologie est le terme choisi anciennement par les auteurs de SF pour désigner ce que les astronomes ont préféré appeler plus tard la bioastronomie, c'est-à-dire: l'étude de tout ce qui, dans l'espace, a un lien avec le phénomène vivant.
Le terme bioastronomie est apparu en 1979 lors d'un congrès de l'Union Astronomique Internationale (UAI en francais, IAU en anglais) qui se tint à l'Université de Montréal durant l'été 1979. Chose amusante, j'ai participé a l'organisation de ce congrès... Il m'en reste quelques souvenirs (maquettes de satellites, photo aérienne de Mauna Kea avec sa couronne de télescopes, parapluie-carte du ciel made-in-Sweden, etc...).
La session sur la vie hors la Terre eut en effet un grand succès, mais de deux ordres: si une bonne part des jeunes astronomes présents au congrès fut très intéressée par l'idée, quelques idiots firent circuler des caricatures assez mordantes confondant les travaux de cette session avec les élucubrations des pseudo-soucoupistes qu'on peut voir s'agiter de temps à autre dans les journaux à sensation... Chose amusante, ces caricatures firent rire tout le monde, mais pas au dépends des "nouveaux" bioastronomes. ;^)
Une commission fut créée pour le prochain congrès qui eu lieu en 1982. Cette commission 51, s'intitula : "Bioastronomy, Search for Extraterrestrial Life" et donna à SETI le même statut que l'étude des galaxies. La commission 51 de l'IAU marque nettement le moment où la bioastronomie mit son premier pied dans le "mainstream" des recherches astronomiques. Ne nous leurrons pas, il y a encore maintenant beaucoup d'astronomes professionnels qui ne prennent pas au sérieux les recherches en bioastronomie, et faire un doctorat dans le domaine n'est possible qu'à un fort petit nombre d'universités.
Dans "Is anyone Out There" Drake explique le choix du mot "bioastronomy" par son collègue Papagiannis en le définissant comme l'étude de phénomènes astronomiques liés à la vie et en déclarant le terme exobiologie un peu ridicule (trop connoté SF) tandis que le mot astrobiologie met l'accent sur la vie et non l'astronomie, ce qui ne convenait pas!
Un autre point (je ne me souviens plus qui l'avait soulevé) était que le terme "exobiology" ne contenait aucune référence à l'astronomie et qu'il y avait donc peu de chances qu'il soit accepté comme nom pour une commission de l'IAU. Cette remarque avait provoque quelques rires. Quant à "astrobiology" (Drake est trop gentil dans ses souvenirs), je pense me rappeler que le terme a été tué par une remarque (anonyme?) comme quoi ce mot faisait plutôt penser à de la biologie pratiquée à une échelle et des coûts astronomiques, et avait donc une connotation peu propice pour ce "nouveau" champ d'études.
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Cher prof Clairembart:
Que vaut le projet Seti@home?

La réponse du prof:
C'est bel et bien de détecter un signal radio qu'il s'agit: la présence ou l'absence d'une porteuse n'est qu'incidente à la détection du signal. Bien des modes de modulation actuellement utilisés se passent allègrement de porteuse - La BLU (Bande Latérale Unique), par exemple n'émet qu'une des deux bandes latérales du signal modulé: la porteuse et l'autre bande ne sont pas transmises.
Nous n'en sommes pas encore au point où parler d'analyse de contenu est raisonnable: nous avons tout d'abord à découvrir dans quelle direction tourner nos antennes pour capter le signal - on verra comment l'analyser une fois qu'on l'aura détecté. C'est justement là qu'intervient le projet SETI@HOME: il s'agit d'aider les scientifiques à découvrir dans quelle direction tourner les antennes pour capter les chaînes E.T.. ;^)
Le logiciel permet d'extraire du bruit de fond les signaux cohérents - la cohérence d'un signal radio est une caractéristique qui le rend très différent d'un bruit - y compris le bruit de fond. Nous pouvons actuellement détecter des signaux cohérents qui sont "noyés" dans du bruit plus de 10 fois plus intense que le signal à détecter.
Le projet SETI@HOME, tout comme les autres projets de SETI en ondes radio font *exactement* cela: analyser le spectre du bruit radio provenant d'une région donne du ciel pour voir si ce bruit contient un signal cohérent, donc probablement artificiel.
Si le signal est émis en direction d'un autre objet en mouvement orbital autour de la même étoile que l'émetteur (mais pas autour du corps qui porte l'émetteur), on peut s'attendre à capter le signal durant quelques secondes plutot que durant une fraction de seconde. Les signaux émis par la NASA en direction des sondes en orbite autour de Mars, par exemple, pourront être captés pendant quelques secondes par des ET à bord d'un vaisseau orbitant autour d'une étoile à quelques années-lumière d'ici.
Rien ne ressemble plus à un bruit aléatoire qu'un signal à haute densité d'information - ce qui peut le différencier d'un simple bruit, c'est sa cohérence, pas l'information transmise. Désole, mais c'est comme cela: la *seule* caractéristique qui permet de reconnaître un signal artificiel d'un bête bruit, c'est sa cohérence, emphatiquement *pas* l'information qui module ce signal! Une fois un signal clairement détecté, il vaudra la peine d'orienter de grandes antennes dans la direction d'où provient ce signal afin d'en capter de longs segments, longs segments dont l'analyse détaillée pourra peut-être permettre d'en découvrir le codage et d'en étudier le contenu... Ne mettons pas la charrue avant les boeufs...
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Cher prof Clairembart:
Pourrait-on écouter les signaux traités par Seti@home?

La réponse du prof:
Les données sont suffisantes pour reconstituer de façon reconnaissable tout signal de moins de 10 Khz de bande passante (théorème de Shannon), puisqu'on a 20 000 echantillons par seconde avec un bit par échantillon.
Le signal original est transformé par une FFT de 2048 points, puis le resultat est retransformé par 256 FFT inverses de 8 points chacune. Cela transforme les 2048 echantillons d'un bit chacun (donnant une bande passante de 2,5 Mhz) en 256 paquets de 8 echantillons d'un bit chacun (chaque paquet ayant une bande passante de 9765 Hz), donc 2048 bits en entrée donnent 2048 bits en sortie: on n'a ni créé ni perdu d'information.
- un paquet de 2048 échantillons d'un bit chacun prélevés à 5 000 000 échantillons par seconde correspond à une bande passante de 2,5 Mhz
- l'opération de FFT suivie de FFT inverse décrite plus haut redécoupe ce signal en 256 paquets correspondant chacun à une bande passante de 9765,625 Hz (256 fois 9765,625 Hz égale 2,5 Mhz) sans perte ni gain d'information - chacun de ces paquets contient donc 8 échantillons d'un bit chacun
- on collecte alors les paquets successifs correspondant à une même bande de 9765 Hz jusqu'à en avoir pour une durée d'environ 107 secondes, on appelle ça une unité de travail et on l'envoie à l'ordi d'un des bénévoles de seti@home pour analyse.
On a tout ce qu'il faut pour reconstruire raisonnablement les 107 secondes de signal avec 9765 Hz de bande passante. Comme les échantillons n'ont qu'un seul bit (ce sont des 1 et des 0), on pourrait se contenter de les envoyer tels quels au petit haut- parleur de son PC à raison d'un échantillon toutes les 50 micro- secondes (soit 20 000 échantillons par seconde) pour entendre le signal original dans toute son horreur. ;^)
Pssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssss
On peut faire un peu mieux en faisant une FFT glissante (utilisant par exemple une fenêtre de Hanning) suivie d'une FFT inverse identique où l'on garderait plus de bits par échantillon, mais cela reviendrait à "créer" de l'information qui ne se trouve pas dans le signal original, donc à *augmenter* le bruit au détriment d'un éventuel signal d'origine artificielle.
Un truc qui marche assez bien pour rendre audible ce genre de signaux consiste à transformer le bruit blanc du signal original en un bruit rose (beaucoup moins désagréable aux oreilles) en procédant à une intégration numérique du signal avant de l'envoyer comme entrée au système audio de son PC. Le truc consiste à simuler un compteur qui incrémente de 1 à chaque échantillon 1 et décrémente de 1 à chaque échantillon 0; on initialise le compteur à 0 puis on lui donne les bits des échantillons dans l'ordre et on utilise la valeur résultante du compteur comme entrée pour le système audio du PC.
Je dois avouer que le résultat n'est pas beaucoup plus intéressant à entendre que les données brutes, mais il écorche moins les oreilles et s'il y avait une voix là-dedans, on l'entendrait immédiatement.
Quant au résultat de l'analyse faite par le logiciel, c'est une table des pics les plus intenses avec les valeurs correspondantes, la mesure de la dérive, de la bande passante, de la fréquence centrale, etc. On pourrait l'utiliser pour reproduire le signal correspondant, via une FFT spécialement ajustée pour chaque pic, ce qui donnerait un ensemble de sifflements dissonnants ressemblant largement aux "whistlers" radio qui accompagnent les aurores boréales ou australes.
Tu dois t'attendre à une cacophonie abominable ressemblant énormément au souffle avec crachottements et sifflements que l'on entend en ondes courtes quand on cale son récepteur à une fréquence où il n'y a pas d'émetteur.
Tout ceci fait qu'on a même du mal à pouvoir reconnaitre quelque chose dans ces interférences terrestres.
Aux fréquences que l'on balaye (autour de 1 420 Mhz) les interférences d'origine humaine sont essentiellement des signaux numériques, lesquels "sonnent aux oreilles" exactement comme du bruit blanc. Tu ne devrais pas t'attendre à pouvoir reconnaître quoi que ce soit à l'oreille, tant dans les données avant analyse que dans les résultats après analyse.
Les radioastronomes soit s'habituent à entendre ce genre de bruit, soit (et c'est la règle générale) s'abstiennent d'écouter les signaux reçus et se contentent de les mettre à bas volume en bruit de fond dans la salle des instruments quand il y a des visiteurs ou quand les instruments signalent des propriétés unusuelles des données reçues.
Ainsi je me souviens d'avoir eu un jour une surprise de taille quand l'oscilloscope qui nous permettait de visualiser le signal provenant de l'ampli d'antenne s'est mis à "pomper": on voyait l'intensité du signal augmenter puis diminuer de façon assez lente et régulière. Un des techniciens s'est empressé d'agmenter le volume au haut-parleur et le bruit facilement reconnaissable d'une respiration profonde s'est fait entendre. On s'est tous regardés l'air interloqués: quel phénomène solaire (le radio-télescope était tourné vers le soleil) peut-il émettre ce genre de signal? Après un instant, le technicien en électronique nous a ramenés sur Terre en disant: "Merde! Le condensateur de l'alimentation a pété et l'oscillateur pompe... Me faudra au moins une demi-heure pour réparer ça." Notre bruit intéressant n'était que l'effet d'une panne...
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Cher prof Clairembart:
Une antenne pour le seti, peut-elle servir aussi pour écouter les corps célestes?

La réponse du prof:
Certainement!
Une antenne suffisante pour détecter un émetteur situé quelque part dans notre coin de la Galaxie (hors du système solaire) est certainement assez sensible pour permettre d'écouter un très grand nombre de corps célestes. Les plus faciles à détecter sont:
- la Lune (par l'écho qu'elle renvoie des signaux émis sur Terre)
- le Soleil (très bruyant à certaines fréquences)
- Jupiter (audible entre à peu près 15 Mhz et 1.5 Ghz)
- la radio-source Cygnus-A (correspond au centre de la Galaxie)
et évidemment plusieurs pulsars...
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Cher prof Clairembart:
les données recueillies par les radiotélescopes comme celui d'Arecibo doivent-elles être qualifiées de radiométriques, ou plutôt de télémétriques ?

La réponse du prof:
On réserve usuellement le terme "données télémétriques" aux données reçues par télécommunication d'un instrument situé à distance, par exemple aux données provenant d'une sonde spatiale. On utilisera plutôt "données radiométriques" pour les données obtenues par un radiotélescope comme celui d'Arecibo ou celui de Nancay.
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Cher prof Clairembart:
Quelle est la taille du sytème solaire et de l'univers rapportée à une échelle plus petite?

La réponse du prof:
L'univers étant infini (en première approximation), il est difficile de le ramener à une eçhelle plus petite sans faire disparaître tous les détails. ;^)
On peut néanmoins faire une série de comparaisons successives assez intéressantes, par exemple:
- Mettons la Terre au diamètre d'une bille de verre ( 1 cm ) placée dans un coi d'un terrain de foot (soccer pour les nord-américains), le Soleil est alors un gros ballon de plage ( 1,1 m de diamètre ) placé au coin diagonalement opposé, donc à 120 mètres de distance.
- Ramenons maintenant le diamètre de l'orbite de la Terre à 1 cm (donc la même bille de verre): les orbites de toutes les planètes, sauf Pluton, tiennent sur un 33 tours (oui, un vieux disque noir): l'orbite de Neptune, avec 30 cm de diamètre, se trouve exactement au bord du disque. Pluton, elle, décrit une orbite très elliptique qui l'amène à passer plus des 3/4 de son temps hors du disque (elle va jusqu'à 10 cm du bord du disque); à son périhélie, Pluton pènètre de plus de 3 cm à l'intérieur du noir du disque ;^)
Ce disque de 30 cm de diamètre représente donc le système planétaire de notre Soleil, mais notre système solaire est bien plus grand que cela.
- Réduisons donc le système planétaire d'un facteur 30: Neptune orbite maintenant à la surface de notre bille de verre de 1 cm de diamètre. La sphère de Oort, qui contient toutes les comètes et les cailloux en orbite lointaine autour du Soleil, a maintenant un diamètre d'un peu plus de 40 mètres: centrée dur notre bille, elle s'étend jusqu'à un sixième de la diagonale de notre terrain de foot: voilà la limite du système solaire. La plus proche étoile (Proxima du Centaure) est 4.22 fois plus loin, donc à près de 85 mètres de notre bille.
Les deux étoiles suivantes (Alpha du Centaure A et B) se trouvent 15 cm plus loin, la suivante (l'étoile de Barnard) se trouve presque à l'extrémité de la diagonale du terrain de foot, à 118 mètres de notre bille.
- Ramenons le système solaire à notre bille de 1 cm de diamètre. Le bord extérieur de la Galaxie se trouve au delà des gradins à l'autre bout de la diagonale du terrain de foot, à près de 160 mètres de la bille, alors que le centre de la Galaxie se trouve dans la direction opposée à environ 320 mètres de nous...
- Ramenons la Galaxie à notre disque de vinyle ( 30 cm de diamètre ): le système solaire est un point minuscule à 10 cm du centre et 5 cm du bord. Les Nuages de Magellan (deux petites galaxies en orbite autour de la nôtre) ont l'un (le Grand Nuage) le diamètre d'un citron (environ 7 cm) et l'autre (le Petit Nuage) celui d'un très gros raisin (environ 2 cm) et sont situés à près de 30 cm du bord de de notre disque de vinyle. La galaxie d'Andromède est un disque de près de 45 cm de diamètre situé à environ 6 mètres de nous, et la galaxie Maffei 1 est un disque de 35 cm de diamètre situé à près de 12 mètres de notre Galaxie. Il y a quelques dizaines d'autres petites galaxies dans le Groupe Local, le diamètre de celui-ci étant d'environ 20 mètres, centré approximativement sur la galaxie d'Andromède.
- Réduisons le Groupe Local à notre disque de 30 cm de diamètre: le Super-Amas de la Vierge, dont le Groupe Local fait partie, occupe un diamètre de 15 mètres. Au coeur de ce Super-Amas se trouve l'Amas de la Vierge, un groupe de près de 2 500 galaxies confiné dans une sphère de moins de 50 cm de diamètre située à environ 3 mètres de notre Groupe Local. Le Super-Amas au complet comprend plus de 10 000 Galaxies, pour la plupart plus petites que la nôtre mais dont certaines sont plus de 10 fois plus grande...
- Réduisons enfin le Super-Amas de la Vierge au diamètre de notre disque ( 30 cm ), nous trouvons 3 autres super-amas ayant à peu près la même taille, le plus lointain étant à près de 7,2 mètres de nous. Il y a aussi plein d'amas plus petits encombrant l'espace jusqu'à une distance de plus de 40 mètres dans toutes les directions. La zone qui s'étend de 5 à 30 mètres de distance contient la plupart des quasars, mais il y a des amas de galaxies jusque bien au-delà de 30 mètres...
Au delà, il n'y a plus grand-chose à voir, la lumière provenant de ces régions n'ayant pas encore eu le temps de nous atteindre... C'est donc la limite de l'univers visible, mais pas la limite de l'univers tout court. ;^)
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Cher prof Clairembart:
Et si les signaux des ET ne se trouvaient pas dans les bandes de fréquences que nous écoutons?

La réponse du prof:
Il est fort possible que les signaux des ET ne se trouvent pas dans les bandes de fréquences que nous écoutons en SETI mais dans des bandes que nous utilisons à d'autres fins (télé, radio, radars, liaisons satellites, fours à micro-ondes, etc.). De tels signaux seraient en effet complètement noyés dans tout le fatras électro-magnétique que nous émettons.
Pour pouvoir étudier ces bandes et y détecter d'éventuels signaux ET, il nous faudrait monter des antennes de grande taille soit de l'autre côté de la Lune (c-à-d: sur sa face cachée ou en orbite halo autour du point de Lagrange situé au-dessus de la face cachée de la Lune), soit à très grande distance de la Terre (p.ex.: 1a 150 millions de km en avant ou en arrière de la Terre sur son orbite autour du Soleil - ce sont les points de Lagrange 4 et 5 du système Terre-Soleil, situés à la même distance de nous que le Soleil - rejoindre ces deux points puis en revenir coûterait moins d'énergie mais plus de temps qu'aller sur la Lune puis en revenir).
Des antennes situées à ces endroits seraient stables et fort peu sujettes aux interférences d'origine terrestre.
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Cher prof Clairembart:
Si un Contact est découvert, quelle attitude auront les scientifiques par rapport au reste du monde?

La réponse du prof:
Je ne peux pas parler pour tous les chercheurs dans le domaine de SETI, mais ceux que je connais, s'ils reçoivent un signal qui leur paraît d'origine ET, commenceront par essayer très sérieusement de confirmer l'origine non-terrestre et artificielle du signal, en demandant par exemple à des collègues situés à d'autres observatoires de refaire les onservations qu'ils ont faites et de vérifier s'ils captent un signal ayant les mêmes caractéristiques.
Si l'origine artificielle et extra-terrestre du signal est solidement confirmée, ils annonceront publiquement cette découverte et donneront les caractéristiques du signal permettant ainsi à toute personne ayant les moyens techniques adéquats de capter ledit signal.
Si l'origine extra-terrestre n'est pas confirmée, ile ne publieront rien.
Si elle est confirmée mais que le signal s'avère naturel plutôt qu'artificiel, ils publieront cette découverte dans une revue scientifique spécialisée en astronomie ou en astrophysique.
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Cher prof Clairembart:
A quelle distance la civilisation terrienne a-t'elle émis des ondes dans l'espace?

La réponse du prof:
Il suffit de raisonner en temps: un signal radio électromagnétique terrestre a parcouru la distance en années-lumière égale au temps en années depuis lequel il a été émis.
Un point à considérer est la réfraction des ondes radio par l'ionosphère, réfraction qui a pour effet d'empêcher les signaux de fréquence inférieure à environ 14 Mhz de se propager au-delà des hautes couches de l'atmosphère (cette limite de 14 Mhz fluctue assez fortement entre un maximum juste en deçà de 30 Mhz et un minimum aitué entre 5 et 10 Mhz).
Ceci veut dire qu'il a fallu attendre le début des émissions par ondes courtes (dans les années '30) pour que des signaux radio atteignent enfin l'espace interplanétaire et qu'il a fallu attendre le début des émissions de haute puissance en ondes très courtes et ultra-courtes (dans les années '60) pour qu'on envoie dans l'espace des signaux radio d'une intensité suffisante être détectables à la distance des plus proches étoiles par des équipements semblables aux nôtres.
Les signaux des émetteurs de télé (aux alentours de 1 megawatt) sont transmis dans toutes les directions à la fois, ce qui fait qu'ils ne sont pas d'une intensité suffisante pour être détectés par des récepteurs semblables aux nôtres à des distances de quelques dizaines d'années-lumière.
Les signaux les plus puissants jamais émis sont en fait les signaux des radars planétaires utilisés pour cartographier depuis la Terre les autres planètes et les astéroïdes, des signaux de puissance fort supérieure à celle des radars de contrôle aérien sont aussi utilisés pour transmettre des instructions aux engins interplanétaires les plus lointains (les deux sondes Voyager, les deux sondes Pioneer et la sonde Galilee).
La puissance instantanée des signaux des radars planétaires dans une direction donnée dépasse par un facteur mille ou plus celle des radars de surveillance militaire ou de contrôle aérien.
En tenant compte d'une capacité de détection similaire à la nôtre, les signaux d'une intensité suffisante n'ont franchi que moins de 25 années-lumière.
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Cher prof Clairembart:
Peut-on supposer que dans un rayon de 25 années lumière, il n'y a pas de vie intelligente capable de dialoguer avec nous?

La réponse du prof:
Pour que des ET nous détectent, il faut plusieurs conditions :
1- d'abord ils faut qu'ils soient là, avec une civilisation technologique suffisante,
2- ensuite il faut qu'ils aient leur propre programme SETI bien organisé et qu'ils écoutent dans notre direction avec des antennes suffisantes,
3- enfin il faut que nos signaux leurs parviennent.
Pour que nous détections leur réponse, il faut aussi plusieurs conditions:
4- d'abord il faut qu'ils détectent dans nos signaux une demande de contact amical, en effet qui irait signaler sa présence à un voisin qui menace de tirer sur tout ce qui bouge?
5- ensuite il faut qu'ils décident de répondre à cette demande de contact amical.
6- puis il faut que leur réponse nous parvienne.
7- enfin il faut que nous ayons un programme SETI bien organisé et que nous écoutions dans leur direction avec des antennes suffisantes.
Les problèmes sont à mon avis du côté du point 1 et du point 4.
En effet:
1- si j'ai estimé à plus de 200 le nombre de soleils capables d'avoir une planète susceptible d'abriter la vie dans un rayon de 36 a-l, la même logique m'amène à estimer à moins de 70 le nombre de soleils similaires dans un rayon de 25 a-l. N'oublions pas que le volume d'une sphère croît comme le cube du rayon et que les étoiles sont réparties dans le volume de la sphère atteinte par nos émissions TV. Les chances sont près de 3 fois plus élevées de trouver des ET dans une sphère de 36 a-l que dans une sphère de 25 a-l.
4- il me semble que la construction d'un émetteur galactique destiné spécifiquement à signaler notre présence et à déclencher les prises de contact pourrait être perçue comme un pré-requis pour l'établissement d'un premier contact : tant que nous n'irons pas frapper aux portes du réseau galactique, il est bien possible que personne ne nous propose d'y entrer.
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Cher prof Clairembart:
Et si les systèmes planétaires étaient des éléments comparables à des atomes, à notre échelle, l'univers pourrait-il être une poupée gigogne?

La réponse du prof:
C'est une jolie image, mais elle n'est pas réaliste, la réalité ne fonctionne pas comme ça. Regarde: dans tout l'univers, tous les atomes de carbone C12 sont identiques entre eux; tous les atomes d'hydrogène H1 sont identiques entre eux, tous les atomes d'oxygène O16 sont identiques entre eux. Mais dans tout l'univers, il n'y a pas deux galaxies identiques entre elles. Pas moyen de faire une chimie qui fonctionne de façon prédictible si les atomes sont tous différents; et sans chimie, pas de vie.
Donc non, désolé, nos systèmes solaires et nos galaxies ne sont pas les atomes d'un hyper-univers, et il n'y a pas de systèmes solaires minuscules dans les atomes de nos univers.
Mais c'est dommage! :^(
Ce serait, poétiquement parlant, tellement élégant si l'univers était vraiment récursif de cette façon-là. ;^)
C'est au moins depuis la civilisation grecque que les poètes se posent cette question: y aurait-il tout un univers caché dans chaque grain de sable? En fait c'est probablement une question bien plus ancienne que cela. Elle nous vient peut-être des tous débuts de l'humanité... En tous cas, des tous débuts de la poésie! ;^)
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Cher prof Clairembart:
Etre passionné(e) de science-fiction, est-ce sérieux ?

La réponse du prof:
Mais c'est très sérieux, être passionné(e) de SF, non mais! ;^)
J'en écris, moi de la SF, et je suis un garçon vachement sérieux! ;^)
La SF, pas sérieuse? Tsss....
Tiens, par exemple, as-tu lu les 5 volumes de "Tyranaël", par Élisabeth Vonarburg ? (aux éditions Alire - http://www.alire.com) Ça, c'est de la SF sérieuse! Pas seulement par le volume...
On s'offre en effet une sérieuse dose de plaisir quand on lit cette pentalogie, et c'est pas seulement parce que j'en ai repeint les décors du point de vue scientifico-technique: planétologie, astronomie, ecologie, biologie, minéralogie, tectonique, technologie des terriens, techno des Tyrnaõ, techno des virginiens, j'ai retravaillé tout ça (pendant deux ans) pour permettre à Élisabeth Vonarburg d'offrir à ses lecteurs un univers qui se tienne logiquement tout en restant conforme à sa subjectivité d'auteure (tout un travail!). Mais c'est Élisabeth qui a tout écrit, et elle écrit diablement bien! Une oeuvre magistrale, Tyranaël! ;^)
Dans une première étape, É.V. m'a envoyé toute la doc qu'elle avait accumulée en 30 ans de gestation de cette épopée.
Des tonnes de notes, des cartes, des croquis, ce genre de choses.
J'ai tout lu ça.
Ensuite elle m'a expliqué le "background" de son roman de 1000 ans: ce qu'elle voulait que sa planète (Tyranaël) fusse, comment elle voyait ses habitants, sa faune, sa flore, les climats des différentes régions, etc.
Là, j'ai tout analysé ça, d'abord en termes astronomiques (quel type d'étoile, quelle orbite pour la planète, quelles orbites pour les lunes, quelle étoile de ce type se trouve assez proche de la Terre, etc), puis en termes climatologiques (ampleur et régime des marées, vents dominants et zones climatiques, etc), géologiques (chaînes de montagne, plaques tectoniques et leurs mouvements séculaires, volcans et failles, zones de subduction et de charriage, etc) et géochimiques (densité et composition des roches, différenciation géologique de la planète, paucité des éléments lourds près de la surface, méthodes d'extraction des métaux lourds applicables aux minerais pauvres, etc).
Ensuite j'ai continué avec une étude des écosystèmes locaux que ces infos impliquaient, en détaillant faune et flore avec leurs interactions. Restait enfin une étude des technologies disponibles pour les habitants en fonction de ce que leur environnement met à leur disposition.
Élisabeth a tout lu ça, on en a rediscuté, raffiné les détails et puis on a décidé d'un commun accord que je connaissais ainsi sa planète mieux même qu'elle ne la connaissait. Il était temps de passer au travail proprement dit.
E.V. m'a donc envoyé le manuscrit du premier tome, que j'ai lu, commenté et corrigé pour tous les aspects techniques et scientifiques (donc aussi pour tout le décor) ainsi que pour les aspects culturels liés aux technologies et aux sciences (p.ex.: comment réagit un contrôleur aérien plongé soudainement dans une situation catastrophique pour les engins dont il contrôle le vol).
Je lui ai renvoyé ces commentaires et corrections, elle a réécrit ce qu'il fallait de ce premier tome, m'a renvoyé les parties réécrites, que j'ai révisées. Je lui ai fait part de mes révisions, elle a fait d'ultimes corrections puis a envoyé ce premier tome à l'éditeur. Pour les tomes suivants, on a gardé la même méthode: elle m'envoyait le manuscrit avec quelques notes sur ce qui lui paraissait essentiel ou fragile, je révisais et commentais, elle réécrivait, et ainsi de suite jusqu'à arriver à un texte adéquat.
Cinq gros tomes à ce régime, ca bouffe pas mal de temps!
Mais le résultat en vaut la chandelle: c'est sans doute la saga SF la plus sérieusement documentée depuis l'apparition du genre il y a quelques millénaires (la SF prend son origine dans le genre épique avec l'épopée de Gilgamesh).
Les titres des 5 tomes sont:
- Les Rêves de la Mer - Tyranaël 1 - ISBN 2-922145-02-6
- Le Jeu de la Perfection - Tyranaël 2 - ISBN 2-922145-03-4
- Mon Frère l'ombre - Tyranaël 3 - ISBN 2-922145-04-2
- L'Autre Rivage - Tyranaël 4 - ISBN 2-922145-11-5
- La Mer allée avec le soleil - Tyranaël 5 - ISBN 2-922145-13-1
Et vous trouverez mon nom à la page des remerciements. ;^)
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Cher prof Clairembart:
Le monde est-il mathématique, peut-on se servir des maths pour communiquer avec des extraterrestres?

La réponse du prof:
Les sciences construisent des modèles du fonctionnement de l'univers.
Depuis que l'humain a imaginé de mesurer ce qui l'entoure, ces modèles sont devenus quantitatifs, donc nécessairement mathématiques.
Toute autre espèce intelligente et technologique développera sans aucun doute des sciences, donc des modèles équivalents aux nôtres. J'ai bien dit: équivalents, pas identiques.
Pour permettre le développement quantitatif de ces modèles, il leur faudra, comme nous, inventer des mathématiques.
Leurs maths et les nôtres seront nécessairement équivalentes, vu qu'elles servent à décrire un même univers.
De nouveau, j'ai dit équivalentes, pas identiques.
Il est hautement probable que plusieurs aspects de leurs maths seront identiques aux aspects correspondants des nôtres, sauf pour ce qui est de la notation. Le théorème de Gödel, par exemple, est sans doute aussi universel en maths que le tableau périodique des éléments en chimie.
Le monde n'est pas nécessairement mathématique (encore que ce soit fort possible), mais les êtres intelligents inventent des modèles mathématiques qui permettent de décrire son fonctionnement le plus adéquatement possible, donc des modèles qui sont équivalents quelle que soit l'espèce intelligente qui les développe (en effet, ces modèles décrivent tous un seul et même monde et permettent donc de prédire les mêmes conséquences à partir des mêmes causes).
Ceci implique que les maths utilisées dans ces modèles sont, elles aussi, équivalentes. Ceci implique aussi que leurs sciences nous seront (au moins en partie) compréhensibles (peut-être moyennant un apprentissage de choses que nous n'avons pas encore découvertes).
Autrement dit, nous sommes dans le cas où des ET ont pu faire les mêmes découvertes, comprendre de la même façon le monde et l'on a une chance de se rencontrer un jour peut-être, même si le monde n'est pas nécessairement mathématique.
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Cher prof Clairembart:
La terraformation de Mars est-elle réaliste?

La réponse du prof:
C'est un scénario deja exploré par Arthur C. Clarke dans "The snows of Olympus" et par Kim Stanley Robinson dans la trilogie "Red Mars", "Green Mars", "Blue Mars".
C'est théoriquement possible, quoique l'écosystème ainsi créé serait encore très fragile mille ans après le début de la terraformation.
Nos technologies actuelles ne permettent pas encore ce genre d'exploit, mais on peut rêver et espérer que d'ici quelques centaines d'années nous serons en effet capables de faire revivre Mars.
La difficulté technique principale vient du fait qu'un tel projet exigerait un niveau d'automation que nous sommes encore très loin d'avoir atteint. La difficulté la plus importante, par contre, n'est pas d'ordre technique: qui va investir dans un projet dont les premiers dividendes ne seront obtenus que plusieurs générations après que les investisseurs initiaux seront morts de vieillesse?
C'est le même problème qui rend actuellement peu probable la création de colonies sur la Lune ou sur Mars: il n'y a pas d'argent disponible pour des investissements à vraiment long terme.
Si tu lis mon papier "Irons-nous visiter les étoiles? " publié dans Galaxies il y a quelques années et disponible sur mon site Web http://www.cafe.edu/sf/, tu verras que je propose la création d'une Coop pour le développement de l'espace: il me semble que c'est la seule facon de contourner le problème du manque de fonds, problème dû à la structure même de notre société néo-libérale.
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Cher prof Clairembart:
Ces êtres venus d'ailleurs pourraient-ils être asexués, ou androgynes/hermaphrodytes?

La réponse du prof:
Possible mais peu probable: la fréquence de l'hermaphrodisme sur Terre décroît avec la complexité des organismes, d'une façon qui semble plus ou moins liée au dimorphisme masculin/féminin, lequel semble lié à l'évolution des liens entre individus, donc à la formation des sociétés hétérogènes - fourmis, termites et abeilles forment des sociétés homogènes, la plupart des oiseaux et mammifères forment des sociétés oligogènes, mais les humains et quelques autres espèces forment des sociétés hétérogènes (oui, il y a une tendance à l'oligogénéité dans l'humanité). Evidemment, on n'a pas encore d'exemples provenant d'autres écosystèmes que le nôtre...
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Cher prof Clairembart:
Qui était Carl Sagan?

La réponse du prof:
Bon, bin, qui était Carl Sagan?
D'abord, c'était un ami.
Un ami de tous ceux qui l'ont rencontré. Un ami de tous ses élèves (il était biologiste et astrophysicien).
Un ami de (presque) tous ses collègues (oui, il y a eu des jaloux à cause du succès inattendu de la série Cosmos, mais ça a fini par se tasser). Un ami personnel aussi, de bien des gens qui ne le connaissaient qu'à peine ou qui le connaissaient très bien. Mais d'abord et avant tout, c'était un amoureux de la vie, un ami de l'écosystème, un défenseur des humains et un champion (au sens moyen-âgeux du mot) de la recherche scientifique.
Carl était aussi un ennemi déclaré de toute superstition, de toute croyance irrationnelle, de tout argument d'autorité, de toute révélation non vérifiable.
Carl était américain, un peu naïvement patriote (surtout quand il était jeune: il s'assagissait un peu avec l'âge), blanc d'origine sémitique, athée et heureux de vivre. Il s'est marié plusieurs fois, ses déboires familiaux se terminaient en divorces assez spectaculaires, jusqu'à ce qu'il rencontre Ann Druyan, qui a co-écrit plusieurs livres avec lui.
Parmi les bouquins de Carl, je recommande "The demon-haunted world". C'est vraiment son testament spirituel.
Carl a fondé, avec Louis Friedman, la Planetary Society, une association sans but lucratif visant à développer l'exploration spatiale, association dont je suis membre. http://www.planetary.org/
Est-ce que Carl était un grand scientifique?
Oui et non. On lui doit plusieurs découvertes, somme toute assez mineures. Mais c'était un très grand professeur, il a formé un très grand nombre de scientifiques de toute première classe (ses élèves ont fait - souvent sous sa direction - beaucoup plus de découvertes que lui, et des découvertes beaucoup plus importantes que les siennes) et a servi de modèle et de guide à bon nombre d'autres scientifiques.
C'était aussi un très grand vulgarisateur, chose qu'il voyait comme un prolongement de son travail de prof.
C'était enfin un incroyable meneur d'hommes, qui a toujours refusé d'utiliser son indéniable charisme à d'autres fins que présenter aux autres ce que la science nous apprend du monde.
IL était plein d'humour et adorait les jeux de mots. ;^)
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Cher prof Clairembart:
Nos connaissances en physique et chimie s'appliquent à l'univers tout entier. Et si des univers différents avec une physique différente existaient?

La réponse du prof:
Ils seraient hors d'atteinte pour nous.
Bon, tout ça est un peu bref, je vais donc tenter d'expliquer le plus clairement possible.
(a) nos connaissances en physique et chimie
Ces connaissances sont sous forme de modèles mathématiques décrivant comment fonctionnent certains aspects ou certains éléments de notre univers. Ces modèles sont utilisés parce qu'ils permettent de prédire avec une bonne précision le comportement des dits aspects ou éléments de notre univers. Ce sont donc des modèles dont on sait, par expérience, qu'ils donnent des prédictions fiables. Ces modèles ne sont pas absolus, dans la mesure où il reste possible que l'on découvre des situations dans lesquelles les predictions de ces modèles seraient moins fiables. Lorsque cela arrive, on développe de nouveaux modèles donnant des prédictions plus fiables dans ces situations nouvelles tout en donnant des prédictions au moins aussi fiables que celles des anciens modèles dans les situations ou l'ancien modèle fonctionnait bien.
Il est donc clair que ces connaissances, loin d'être absolues, sont un reflet de l'état actuel de notre compréhension du fonctionnement de l'univers et seront donc appelées à changer en fonction de l'évolution de cette compréhension.
(b) s'appliquent à l'univers tout entier
Prenons d'abord la physique: toute la physique contemporaine se déduit d'un modèle assez simple, dont les entités primordiales sont l'énergie et l'espace-temps et où l'énergie se transmet via quatre type de forces (la force nucléaire forte, la force nucléaire faible, la force électromagnetique et la force gravitationnelle). De ce modèle on peut déduire certaines propriétés de la matière que nous pouvons mesurer a très grande distance (via les télescopes et radio-télescopes). Or ces mesures donnent les mêmes résultats dans tout l'univers observable, donc ce modèle s'applique à tout l'univers observable.
Ensuite la chimie (note: la chimie est ce qui arrive à la physique quand les systèmes de particules étudiés deviennent complexes) : ici aussi nos modèles scientifiques permettent de prédire des propriétés de la matière que l'on peut mesurer a très grande distance via les télescopes et les radio-télescopes. Ici aussi, les mesures donnent les mêmes résultats dans tout l'univers observable, donc ce modèle-ci s'applique lui aussi à tout l'univers observable.
(c) des univers différents avec une physique différente nous seraient hors d'atteinte
Le modèle de base de la physique étant assez simple, les théoriciens de la physique se sont posés un tas de questions du type: "qu'arriverait-il si telle ou telle propriété fondamentale de l'univers était différente? ".
Pour une bonne partie des questions de ce type, cela se simule assez facilement sur ordinateur, mais le résultat est loin d'être intéressant : dans l'immense majorité des cas, l'univers ainsi obtenu ne permettrait pas la formation des structures complexes (particules sub-atomiques, atomes, molécules, étoiles, planètes, etc) qui permettent notre existence.
Ces univers-là nous seraient (s'ils existaient) à jamais hors d'atteinte: non seulement ne pourrions-nous pas y exister, mais en plus aucun de nos instruments de mesure ne pourrait y exister.
Pour des très petites variations de certains des paramètres du modèle de base, toutefois, on pourrait obtenir des univers très proches du notre ou même complètement identique au notre. Curieusement, dans tous ces cas, ces petites variations sont du même ordre de grandeur que l'incertitude de la mesure desdits paramètres, ce qui donne à penser que tous ces univers "vivables" n'en forment en fait qu'un seul: celui dans lequel nous vivons.
En plus, il semble bien que notre univers soit le plus complexe de tous les univers possibles parmi toutes les variantes étudiées de notre modèle de base de la physique, observation remarquable qui m'amène à émettre une une conjecture vraiment fascinante et qui me surprend moi-même: non seulement notre univers serait-il l'univers le plus complexe possible, mais en plus il évoluerait de façon à maximiser sa complexité.
Notez que cette conjecture de complexité maximale de l'univers, que je viens de formuler pour la toute première fois, n'est *absolument pas* démontrée: c'est une conjecture, rien de plus.
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Cher prof Clairembart:
Que peut-on trouver comme vie sur Mars, Europe et Titan?

La réponse du prof:
Sur Mars: il y a sans grand doute des microbes ou des nanobes (probablement encore vivants et actifs, sinon fossiles) dans les couches géologiques de Mars, à des profondeurs allant de quelques kilomètres à quelques dizaines de km, *si* le gradient thermique est suffisamment élevé, c-à-d: si le coeur de Mars est encore assez chaud.
Maintenant, pour découvrir ces êtres vivants, il faudrait que Mars soit occupée par une colonie ou station ayant des moyens techniques suffisants, ce qui ne risque guère d'arriver de la façon dont nos dirigeants gèrent nos programmes spaciaux...
Sur Europe: là aussi, microbes et nanobes sont plus plausibles que des êtres pluricellulaires (tous ceux qu'on trouve près des évents sous-marins sur Terre descendent d'êtres ayant évolué en eux peu profondes).
Sur Titan: chimie organique, certainement. Avec toute la panoplie des composés complexes que l'on trouve dans les nuages moléculaires de la Galaxie. Mais du prébiotique ou de la vie? Pas plus qu'on n'en trouve dans les nuages sus-mentionnés. Il fait trop froid pour entretenir des réactions chimiques permettant la formation d'organisations aussi complexes que des cellules, même fort simplifiées.
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Cher prof Clairembart:
C'est quoi l'effet Lense-Thirring?

La réponse du prof:
L'effet Lense-Thirring ou "frame dragging", aussi (malheureusement) nommé "gravitomagnétisme" n'a absolument rien à voir avec le magnétisme, sauf le nom et une vague analogie dans les effets (d'où le nom).
Lorsqu'un corps massif est affecté d'un mouvement de rotation, il entraîne en rotation l'espace-temps local lui-même. Il faut préciser que moins un corps est dense moins il entraîne ainsi l'espace-temps dans sa rotation: à la limite, un vide en rotation ne fait pas tourner l'espace-temps local et un corps hyper-dense (tel un trou noir ou une étoile-neutron) entraîne rigidement l'espace-temps dans sa rotation. C'est cela l'effet Lense-Thirring ou "frame dragging".
On l'appelle gravitomagnétisme parce qu'il peut induire des courants de matière dans des corps massifs voisins, un peu comme un champ magnétique peut induire des courants électriques dans des conducteurs voisins. Comment cela? Et bien, tout corps massif plongé dans un espace-temps en rotation subira un effet d'entraînement (principe de réciprocité) et tendra à tourner sur lui-même, mais à des vitesses qui varient d'un endroit à l'autre (un peu comme l'effet de marée), ce qui aura pour effet perceptible de faire se déplacer certaines parties de ce corps par rapport au reste - c'est cela un courant de matière.
Les physiciens ont tendance à se partager en deux camps par rapport au gravitomagnétisme: selon les uns, cet effet très faible n'a pas encore été détecté et mesuré de façon crédible (il y a un projet de la NASA pour ce faire, cedule pour l'an 2000), tandis que selon les autres, cet effet est détecté et mesuré tous les jours avec une excellente précision, sous le nom d'inertie. En effet, ces derniers expliquent l'effet de Mach (l'axe d'un gyroscope est immobile par rapport aux étoiles lointaines, la force centrifuge n'est nulle que pour sans rotation par rapport aux étoiles lointaines, etc) par l'effet Lense-Thirring, impliquant donc que l'espace-temps est rigidement fixé à l'immense masse que constitue l'ensemble des étoiles, galaxies et autres corps lointains, ce qui expliquerait comment un corps se déplaçant à vitesse constante ne subit aucun effort alors qu'un corps accélérant (soit linéairement, soit par rotation) subit un effort (on appelle ce phénomène l'inertie).
Pour l'instant, la question n'est pas tranchée.
Et le magnétisme là-dedans?
Eh bien, il n'y en a tout simplement pas.
Et le couplage entre magnétisme et gravitation?
Eh bien, il n'a clairement rien à voir avec le gravitomagnétisme.
Et le papier de Li et Torr?
En 1989, la Dr Ning Li de l'université d'Alabama à Huntsville, a montré que l'on peut stocker de grandes quantités d'énergie dans la rotation des ions d'un réseau cristallin superconducteur en le soumettant à un champ magnétique variable, énergie qui, comme toute énergie, contribue au champ gravitationnel de l'objet.
Une remarque importante: les ions en rotation engendrent des champs magnétiques locaux (spins) se compensent deux à deux (les spins s'alignent par paires opposées) en temps normal, ce qui fait que leurs contributions au champs gravitationnel de l'objet se compensent et n'est donc pas mesurable.
Toutefois, si l'on superpose à cet objet un champ magnétique intense, les spins des ions vont s'aligner sur ce champ d'origine externe et cesseront donc de se compenser mutuellement, ce qui devrait engendrer l'apparition du champ gravitationnel dû à la densité d'énergie des ions en rotation.
Cet effet est entièrement prédictible à partir de la théorie de la relativité généralisée et de nos connaissances sur les propriétés des super-conducteurs (c'est d'ailleurs cela que Li et Torr expliquent dans leur premier papier sur le sujet).
il semble que Li et Torr fluctuent dans leur emploi des vocables gravitomagnétisme et magnéto-gravitation. D'un article à l'autre, ils emploient ces deux termes indifféremment... Ce qui fait râler plus d'un physicien théoricien et n'aide pas leur crédibilité... Leurs papiers se trouvent dans les publications usuelles du domaine: Intl J. Physics et autres standards du genre, disponibles à la bibliothèque des Sciences ou à celle de Physique de l'université la plus proche.
Li et Torr discutent la possibilité d'un possible effet apparenté qu'ils appellent electro-gravitation (en anglais).
Et l'expérience de Podkletnov?
En 1992, le Dr Podkeltnov de l'université de Tampere en Finlande, a découvert par accident que les objets placés au-dessus d'un disque superconducteur tournant à grande vitesse dans un champ magnétique intense semblaient peser 2 % moins lourd qu'en temps normal.
Pour quelqu'un qui ne s'intéresse que de loin à la relativité généralisée, cette expérience semble être une confirmation de l'effet magnéto-gravitique prédit par les Dr Ning Li et Douglas Torr, mais hélas, le signe du changement de poids signalé par le Dr Podkletnov est opposé à celui prédit par les travaux de Li et Torr, en effet les mesures effectuées impliquent une réduction (notable: 2%) du champ gravitationnel total alors que les équations de Li et Torr impliquent une augmentation (très faible) dudit champ dans les conditions de l'expérience...
L'université d'Alabama à Huntsville et l'université de Tampere ont donc formé un groupe conjoint chargé d'étudier ce phénomène, groupe dont font partie entre autres les Dr Li, Torr et Podkletnov. L'étude est encore en cours.
Voila mon point de vue sur la question.
Lis les pages web de profs de physique bien connus. John Baez est un bon exemple si tu t'intéresses à la théorie quantique de la gravitation, par exemple. Si tu préfères la pratique, je te conseille plutôt de lire ce que James Woodward met sur sa page web.
Baez: http://math.ucr.edu/home/baez/
Woodward: http://chaos.fullerton.edu/Woodward.html
La page de Baez te guidera aussi vers la FAQ de physique. ;^)
Celle de Woodward donne les plans d'un "impulse drive" qui marche. ;^)
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Cher prof Clairembart:
Quid du problème de l'impossibilité communicationnelle entre différents niveaux d'intelligences?

La réponse du prof:
La communication c'est l'échange et la circulation d'informations dans un réseau reliant des systèmes émetteurs et des systèmes récepteurs, par l'intermédiaire d'un message codé, ce qui constitue, dès lors, un "langage".
Le choix d'un mode communicationnel entre individus d'une même espèce est déterminé par l'évolution phylogénétique de cette espèce, considérée en fonction de la pression de l'environnement, dont certains de ces facteurs sont extrêmement déterminants au point de fixer presque complètement la modalité de communication.
Exemple: pour des êtres évoluant dans un fluide (air ou eau, par exemple), les modalités de communication possibles sont entièrement définies par les propriétés physiques de leur milieu.
- en l'absence de contact physique direct entre individus, les seules modalités de communication possibles pour un individu sont:
1 * par diffusion dans le fluide de composés chimiques détectables par les autres individus (p.ex.: phéromones)
2 * par des actions, gestes, mouvements et poses visibles par les autres individus (p.ex.: danse, mime, grimaces, attitudes)
3 * par fabrication d'objets (artefacts) dont la forme, la structure ou les détails de celles-ci encodent des informations d'une façon compréhensible par d'autres individus et en délégant à ces objets la fonction de transfert de l'information (p.ex.: écriture, peinture, sculpture, cinéma)
4 * par émission d'ondes de pression pouvant se propager dans le fluide et être détectées par les autres individus (p.ex.: parole et musique)
5 * par émission d'ondes électro-magnétiques pouvant se propager dans le fluide et être détectées par les autres individus (p.ex.: les lumières des lucioles, la radio, la télé)
- lors d'un contact physique direct entre deux individus, ils peuvent ajouter aux modalités de communication précitées les suivantes:
6 * par pression exercée par un individu sur l'autre (par exemple: caresses)
7 * par transfert de composés chimiques ou de cellules d'un individu à l'autre (p.ex.: copulation)
8 * par modulation de la température des parties en contact (p.ex.: réchauffement des mains et des pieds lors du désir sexuel)
La modalité 3 implique l'existence d'une technologie et les modalités 3, 4 et 5 sont seules à permettre une communication cohérente à grande distance: en effet 6, 7 et 8 impliquent un contact physique direct, la diffusion (1) est pratiquement impossible à contrôler à grande distance et la gestuelle (2) n'est bien visible qu'à des distances beaucoup plus courtes que la portée du son et de la lumière.

La séquentialité de la parole est due à l'utilisation d'une seule source de sons (la bouche). L'emploi de symboles (c'est-à-dire: l'emploi d'un code) est inhérent à toute forme de communication.
Tout symbole est une référence (un pointeur, en jargon informatique) désignant un percept ou un concept. En transmettant un symbole codé à mon interlocuteur, j'attire son attention vers le percept ou le concept désigné par ce synbole *dans* mon interlocuteur lui-même. Je ne transmet donc d'aucune façon "une vague esquisse extra- ordinairement déformée" de l'information correspondante, je me contente de désigner à son attention cette information telle qu'il la possède en lui-même (donc multi-modale, archi-complexe et tout ça).
Nos "output" sont parfaitement adéquats pour transmettre des symboles désignant les concepts et percepts que nous désirons communiquer. Ce qui est moins adéquat, c'est le vocabulaire (c-à-d: la liste des paires "symbole / concept ou percept") qui varie plus ou moins fortement d'un individu à l'autre. Le grand intérêt des mathématiques et des sciences, justement, c'est qu'elles définissent de façon univoque un ensemble de paires "symbole / concept" et permettent ainsi une communication aussi exacte que détaillée dans leurs domaines d'application respectifs.
Quant au faux problème de la perte d'information par l'emploi de symboles pour transmettre des informations, on l'évacue facilement en se rappelant que *toute* communication est inhéremment codée, donc symbolique, parce que tout processeur d'information (y compris notre cerveau) ne peut traiter que des représentations codées: notre cerveau ne perçoit pas notre environnement, il ne perçoit que les symboles qui lui sont communiqués par nos sens, il ne traite en fait que des symboles. Percepts et concepts hyper-truc-muche et multi- machins ne sont en fait que symboles que se communiquent les uns aux autres les neurones des différentes régions de notre cerveau.
- l'efficacité d'un canal de communication est l'inverse du coût nécessaire pour y transmettre un symbole élémentaire
- la largeur de bande d'un canal de communication est le nombre de symboles élémentaires que ce canal peut transmettre par unité de temps (on la mesure en bauds)
- le codage d'un canal de communication est la table qui indique quelle séquence de bits est représentée par chacun des symboles élémentaires.
L'efficacité et la largeur de bande d'un canal de communication sont déterminés par les propriétés physiques dudit canal. Seul le codage est déterminé par convention entre l'émetteur et le récepteur, une fois choisi le canal de communication.
Tout mode de communication transmis via un seul canal à la fois est inhéremment séquentiel. Tout mode de communication est inhéremment codé, donc symbolique.
Un être intelligent doit non seulement être capable de percevoir son environnement, mais aussi être capable de l'affecter. Il lui faut donc non seulement des senseurs mais aussi des effecteurs. Il ne faudrait toutefois pas oublier qu'un être intelligent a aussi besoin d'un équipement de traitement des informations en provenance de ses senseurs et à destination de ses effecteurs, c-à-d: l'équivalent d'un système nerveux central: un processeur d'informations.
Le "sonar" des cétacés active en effet dans leur cerveau non seulement les centres auditifs mais aussi les centres visuels et kinesthésiques, ce qui implique que les sons qu'ils percoivent leur servent à édifier une image mentale 3D de leur environnement, tout comme nous le faisons nous aussi. (Chez nous aussi, les centres visuels et kinesthésiques du cerveau sont affectés par les sons que nous percevons - c'est ce qui nous permet de savoir de quelle direction proviennent les sons).
La différence essentielle est que le couplage entre les centres auditifs et visuels chez les cétacés est beaucoup plus dense que chez nous, ce qui veut dire que leur perception 3D de l'environnement sonore est beaucpup plus fine que la nôtre, ce qui rend plausible l'hypothèse selon laquelle ils font ce que font certains humains aveugles, c'est-à-dire utiliser cette perception 3D de leur environnement sonore pour entretenir une image mentale de leur environnement 3D et de leur position dans cet environnement. On a néanmoins pu prouver expérimentalement que les cétacés n'ont pas la capacité de communiquer entre eux ces images mentales *sauf* en se communiquant des symboles par voie sonore - ils ont donc très exactement les mêmes limitations que nous à ce sujet, chose qui n'a rien d'étonnant pour toute personne ayant étudié la théorie de l'information.
Nous possédons le même genre de système d'imagerie mentale 3D que les cétacés, ce système est chez eux plus étroitement couplé à la perception des sons qu'il ne l'est chez nous.
Il est d'ores et déjà démontré que les cétacés en question sont en effet capables de percevoir leur environnement 3D via le médium des sons (par écholocation).
Il est tout aussi démontré qu'ils ne sont pas capables de ré-émettre les images ainsi obtenues, *sauf* sous forme de symboles transmis séquentiellement.
Étant doté d'une mémoire visuelle "éidétique", les images que je "revois" ainsi sur l'écran de ma mémoire (pour reprendre un cliché éculé) sont manifestement séquentielles - quand au rêve éveillé, rares sont les humains qui en sont incapables. ;^)
Non, je ne puis pas superposer une image "onirique" à ma perception du monde extérieur: je peux seulement substituer une image ou une séquence mémorisée à cette perception: je vois l'une ou l'autre, pas les deux ensemble.
Finalement, non, ce genre de mémoire "éidétique" est bel et bien un processus symbolique, au point qu'il m'est possible de "corriger" ou "modifier" partiellement une image ou une séquence mémorisée, après quoi je suis incapable de reconnaître l'original de la version "corrigée" ou "modifiée".
Un éidétique peut cesser de regarder un arbre et regarder plutôt dans ses souvenirs un arbre couvert de feuilles, ou imaginer un tel arbre, rien de plus. D'autre part, le processus n'est pas instantané et exige un certain effort, une dépense de temps et d'énergie.
Il est parfaitement irrationnel et déraisonnable, pour un être intelligent, de postuler l'existence d'êtres jouissant de facultés incompatibles avec l'univers tels que les sciences le lui montrent.
Comme déjà dit, la physique impose certaines restrictions aux modes de communication : ils sont inhéremment symboliques et s'ils passent par un seul canal, sont inhéremment séquentiels.
Le fait est que nous captons de temps à autre des signaux probablement artificiels (similaires à ceux qu'émettent nos radars planétaires), ce qui permet aux optimistes de mon genre de conclure que si nous n'avons pas encore capté de communication dont l'origine ET soit démontrable, c'est sans doute parce que les équipements que nous utilisons pour ces recherches SETI ne sont pas encore adéquats: il nous faudrait de plus grosses antennes situées hors de l'atmosphère, peut-être dans d'autres bandes de fréquences...
Si on pense au mot SETI, il y a un aspect non-séquentiel parce que notre cerveau est "massivement" parallèle dans son fonctionnement, mais il y a un aspect clairement séquentiel en ce sens que retrouver cet "état mental" évoqué par le mot "SETI" prend un certain temps (bref, mais mesurable). Faut comprendre que quand tu entends ce mot, tout ce que tu sais à son sujet ne remonte pas à ton esprit, loin de là! Ce qui se passe, c'est que ton cerveau se "reconfigure" (en activant certains groupes de neurones plutôt que d'autres) pour rendre rapidement accessibles les informations correspondantes, sans plus. Ce processus correspond à la reconnaissance du sens du mot "SETI". Réactiver certaines des informations ainsi rendues plus disponibles n'aura lieu que si d'autres éléments du message que tu reçois évoquent aussi ces mêmes informations. La phrase suivante, par exemple, invoquera beaucoup plus clairement en toi l'image que tu as de Carl Sagan que la signification du mot "SETI": "Carl Sagan, qui fut un des premiers scientifiques de renommée internationale à prendre au sérieux la recherche SETI, fut aussi non seulement l'animateur de la célèbre émission Cosmos et un des fondateurs - avec Louis Friedmann - de la Planetary Society, mais surtout un professeur et un directeur de thèse exceptionnel pour bien des chercheurs actuels en astronomie et bioastronomie."
Le but de la communication n'est pas de clôner ta personnalité dans le cerveau de quelqu'un d'autre, j'espère. Le but de la communication n'est pas d'implanter TA vision (avec tout ce qu'elle a d'intimement personnel) dans tes interlocuteurs, mais plutôt de leur transmettre certains aspects de cette vision, but fort adéquatement satisfait par le langage.
Il ne peut exister quelque chose de plus performant, et cela pour deux raisons :
1. Tu dois comprendre que transmettre intégralement TA vision exigerait de copier ta personnalité dans le cerveau de ton interlocuteur, ce qui exigerait de détruire sa personnalité à lui et aurait pour effet de réduire la diversité des points de vue sur SETI, diversité qui est précisément indispensable au progrès de ce domaine de recherche. Bref, une transmission d'une telle précision n'est certainement pas désirable!
2. Pour transmettre de l'information, tu dois passer par un canal de communication (ou par plusieurs canaux, bien sûr), or tout canal de communication a une largeur de bande limitée, ce qui implique que toute transmission via un canal de communication est forcément séquentielle - c'est une caractéristique de la nature: tu peux transmettre beaucoup d'informations en parallèle, bien sûr, mais cela exige d'utiliser un grand nombre de canaux de communication simultanément, ou tu peux "faire semblant" de transmettre tes informations en parallele, en les multiplexant rapidement par un canal de communication ayant une grande largeur de bande (multiplexer, c'est transmettre séquentiellement des informations qui sont conceptuellement transmises en parallèle).
En fait, c'est le point 2 qui explique la structure de nos cerveaux: chaque neurone forme (entre autres) un canal de communication fort lent (les informations y circulent à une vitesse de quelques dizaines de mètres par seconde - bien loin de la vitesse de la lumière).
Un cerveau sériel construit à partir de ce genre de circuit serait bien trop lent pour assurer le fonctionnement d'un être aussi complexe qu'un vertébré, par exemple. La nature a donc dû se rabattre sur l'utilisation d'un nombre immense de neurones fonctionnant en parallèle pour donner au système nerveux central une vitesse de fonctionnement suffisante - et encore là, la nature a utilisé les mêmes techniques que nos fabriquants d'ordis actuels pour aller plus vite: elle nous a doté d'une mémoire-cache à accès très rapide (située dans le cervelet) dans laquelle notre cerveau stocke ce que nous appelons "les réflexes", c'est à dire les routines les plus fréquemment utilisées...
Il y a aussi une autre cache dans laquelle nous stockons temporairement les informations les plus récemment traitées (la mémoire à court-terme). Mais dans tous les cas, les communications très rapides (tellement rapides qu'elles nous paraissent non-séquentielles) dans notre cerveau ne sont possibles que par l'emploi simultané d'un nombre immense de canaux de communication, chacun d'entre eux restant bel et bien séquentiel.

Comment établir une convention entre l'émetteur et le récepteur, une fois choisi le canal de communication, afin de déterminer le codage ? Fastoche.
Les maths et les sciences utilisent des langages universels.
Si tu envoies en séquence tes codes représentant les nombres entiers successifs, par exemple, il y a peu de chances que ton interlocuteur ET soit incapable de les identifier. ;^)
Pour passer à quelque chose de plus élaboré, tu peux envoyer par exemple une séquence d'images binaires (noir et blanc), chaque image ayant comme dimensions deux nombres premiers (toujours les mêmes) - la première image pourrait être toute blanche, la seconde pourrait porter une barre horizontale en son milieu, la troisième une barre verticale, la quatrième un signe plus, la cinquième un cercle, etc. Ensuite tu passes aux chiffres, transmettant une image du chiffre 1, deux images du chiffre 2, 3 images du chiffre 3, 4 images du chiffre 4 et ainsi de suite...
Un peu plus tard, tu transmets des images en tons de gris: un dégradé de gauche à droite, puis un dégradé de haut en bas, puis un dessin d'un cube dont les 3 parois visibles sont de teintes différentes, etc.
Encore plus tard, tu peux établir une échelle de couleurs à partir de l'image d'un prisme dispersant un rai de lumière blanche, etc.
Te voilà donc en train de transmettres de images en couleurs sans que tes interlocuteurs aient perdu le fil de la conversation.
Tu peux alors passer à des paires d'images en stéréo ainsi qu'à des séquences d'images animées, tes interlocuteurs suivront.
Des séquences vidéo explicites (comme dans les bonnes émissions de télé sur la nature) seront alors facilement comprises par tes interlocuteurs.
Pour passer au texte écrit, tu leur transmets une image du tableau périodique des éléments: les éléments sont les mêmes partout dans l'univers, tu as déjà établi ton codage pour les nombres, ils découvrent ton codage pour les lettres ainsi que les mots qui désignent les éléments. Quelques expériences de chimie élémentaire envoyées sous forme de séquences vidéo leur suffiront pour établir les bases de notre vocabulaire scientifique. Poursuit avec des séquences vidéos de quelques expériences de physique élémentaire et le vocabulaire commun s'accroitra rapidement. Quelques démonstrations simples de géométrie puis d'algèbre achèveront d'établir une bonne base pour le vocabulaire des maths et des sciences.
Après cela, tu leur transmet le contenu d'un dictionnaire vidéo: l'image du mot, celle de l'objet et une séquence montrant comment on l'utilise et des trucs similaires pour les verbes et les adjectifs...
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Cher prof Clairembart:
Si des ETI (extraterrestres intelligents) sont immortels, pourquoi communiqueraient-il avec des mortels?

La réponse du prof:
La mort c'est la base même de la diversité génétique, donc des différences entre individus, donc la diversité des idées, donc de tout progrès moral ou techno-scientifique.
Autrement dit, la mort est le prix à payer pour avoir l'évolution.
Donc les ETI meurent aussi. Bien sûr, il est possible que certains d'entre eux décident de vivre *très* longtemps avant de mourir. Je ne dirais pas non à cela, moi non plus. ;^)

Communiquer avec des mortels? Mais pour quoi faire puisqu'ils oublient tout à leur mort?
Argument sans valeur: dans toute espèce intelligente, les individus transmettent à leurs descendants les informations qu'ils ont acquises.
Cela s'appelle une culture. ;^)
Autrement dit, si les individus meurent, les informations qu'on leur a transmises continuent d'exister dans leur culture, leur société. C'est vrai pour les ETI comme c'est vrai pour nous. Et les ETI sont *nécessairement* des individus mortels. Faute de quoi leur espèce est fossile (autrement dit: morte).
Lorsque les individus ne se renouvellent pas, l'évolution de l'espèce s'arrête. Comme l'évolution du reste de l'univers ne s'arrête pas, elle, l'espèce finira par être submergée par des prédateurs plus évolués ou des problèmes internes à laquelle elle ne peut pas s'adapter, faute de pouvoir évoluer. Fin de cette espèce.
Autrement dit, les ETI qui deviennent immortels ne font pas long feu: l'univers se charge de les éliminer.
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Cher prof Clairembart:
Quelles sont les plus anciennes traces de vies trouvées ?

La réponse du prof:
Les preuves de vie les plus anciennes trouvées sur Terre ont environ 3,9 milliards d'années. Les roches les plus anciennes trouvées sur Terre sont d'origine météoritique et on estime leur âge à environ 4,5 milliards d'années, soit la période de formation de notre système planétaire. Dans le paquet, certains fragments compris dans les météorites pierreuses pourraient s'avérer plus anciens et dater de la dernière supernova qui a ensemencé le nuage de poussière et de gaz dont une petite partie s'est condensée pour former notre système solaire (entre autres, les pourcentages des différents isotopes d'aluminium pourrait indiquer une origine plus ancienne). Ces fragments sont justement des grains de poussière qui, assemblés avec d'autres lors de la formation de notre système, ont formé des comètes et des astéroïdes dont les débris nous parviennent sous forme de météorites.
Il est maintenant clair que la soupe primitive était formée de composés organiques, de composés minéraux et d'eau provenant *tous* du bombardement de notre planète en formation par des comètes et planétoïdes. Il est aussi possible (pas encore probable, mais déjà plausible) que dans cette pluie originelle se trouvaient déjà des cellules vivables/vivantes ou des précurseurs très complexes de cellules vivantes de type procaryote.
Avec l'une des théories de panspermie actuellement considérée plausible (dont on aurait seulement ri il y a quelques années), on se demande maintenant si cela n'implique pas que la plus grande part de la vie dans notre galaxie serait basée sur une biochimie fort proche de la nôtre: ADN, ARN, ATP/ADP et protéines dans une bulle de solution saline emballée dans une membrane largement lipidique...
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Cher prof Clairembart:
Que signifie hadalique?

La réponse du prof:
C'est un néologisme: qui concerne les grandes fosses marines, qui se trouve dans les grandes fosses marines.
Le terme usuel pour désigner ce qui se trouve dans les grands fonds marins est "benthique" mais certains scientifiques ont forgé le mot hadalique pour désigner ce qui se trouve plus bas que le fond océanique normal et/ou pour désigner ce que l'on retrouve autour des évents volcaniques. Le mot a d'abord fait son apparition en anglais où son sens n'est pas encore stabilisé par l'usage. Il n'est pas encore certain qu'il fasse école en français.
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Cher prof Clairembart:
Qui étaient ces dieux antiques sinon des extraterrestres venus dispenser leur savoir sur notre pauvre terre?

La réponse du prof:
Il est possible (quoique pas très probable) que certaines de ces filiations divines aient été des références à des gens disposant réellement de connaissances dépassant celles de l'époque. Qu'il s'agisse d'ET, de voyageurs temporels ou simplement de petits génies locaux est une question à laquelle il est tout aussi peu possible de répondre qu'à la question même de la réalite de leur existence. Après tout, moi aussi j'écris des contes de fées. C'est pas une idée récente, il y a plein de contes de fées parmi les textes qui nous sont parvenus de l'antiquité. Est-ce que cela prouve que les fées existent ou ont existé? Ou est-ce que cela prouve que les humaines et les humains ont toujours eu énormement d'imagination? Pour les fées, je sais, elles existent: les celtes appelaient fées les femmes les plus autonomes (celles qui choisissent elles-mêmes leurs hommes, leurs facons de vivre et leurs lieux de résidence, celles qui n'obéissent à aucune autorité, aucune coutume et n'hésitent pas à prendre des rôles sociaux usuellement réservés aux hommes). Il y a encore plein de fées parmi nous, nous avons seulement perdu la faculté de les reconnaitre pour ce qu'elles sont, ce qui nous vaut pas mal de problèmes que les celtes (qui admiraient et craignaient tout à la fois les fées) n'avaient pas. Je vais même jusqu'à conter leurs histoires (avec leur accord, bien entendu!) - il y en a une sur mon site Web, intitulée "mon deuxième conte", c'est une histoire vraie et un conte de fées. Si si! http://www.cafe.edu/sf/
En tant que scientifique, je ne nie pas que des Gens Inconnus Bien Intentionnés (des GIBIs, quoi!) aient pu dans l'antiquité donner un coup de main aux humains ici ou là. Je remarque seulement que ce n'est pas l'explication la plus simple pour les oeuvres qui nous étonnent et que chacune de ces réalisations peut fort bien être expliquée sur la base des techniques et des connaissances de l'époque.
Les piles de Bagdad, par exemple, n'ont rien d'étonnant: les électrodes sont faites de métaux disponibles à l'époque où l'on pense qu'elles ont été construites et les électrolytes disponibles à l'époque auraient permis des courants comparables à ceux fournis par nos petites piles alcalines actuelles (quoiqu'à un voltage bien moindre). On suppose qu'elles auraient pu servir en bijouterie au placage de petits objets métalliques. C'est en tout cas le genre de découverte qu'un bijoutier aurait facilement pu faire à cette époque: deux objets faits de métaux différents sont plongés dans un même bassin d'eau salée (par exemple pour les nettoyer), dès qu'ils entrent en contact, l'un se corrode, l'autre se couvre d'un placage ayant l'aspect du premier. Et hop! Découverte simultanée de la pile électrique et de l'électro-placage, puis fortune du bijoutier (qui devient après quelques essais) capable de fabriquer des bijoux en bronze, en cuivre ou en étain (donc pas chers) et de les plaquer ensuite d'argent ou d'or, donc de les vendre comme si c'étaient des bijoux en argent ou en or (donc fort cher). Pas longtemps plus tard, invention du proces pour faux et usage de faux puis condamnation du bijoutier et création d'une petite industrie locale du faux bijou en argent ou en or. Rien d'étonnant à cela.
Alors je n'ai pas d'opinion.

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Mais qui donc est Norman Molhant ?
Il est scientifique de formation (physique, chimie, cristallographie, astrophysique).
Il est curieux de tout de nature et autodidacte en bien des domaines de la technologie (électronique, informatique, micro-mécanique).
Il est (de fait) président et seul maître à bord d'ÉcoSystématica inc., une compagnie canadienne qui fait de la recherche scientifique, de l'informatique, de la traduction, de la conception d'instruments scientifiques et de la création et gestion de sites Web.
Il est (par habitude) multi-lingue (français, anglais, néerlandais, un brin d'allemand et d'espagnol, une trace de polonais, un souvenir de grec classique et de latin, quelques douzaines de langages de programmation et quelques mots d'un bon nombre d'autres langues).
Il est (par hasard) citoyen de plusieurs pays (Grande-Bretagne, Belgique et Canada) et habitant d'un seul (le Québec).
Il adore conter des histoires tendres et gentilles, raconter l'univers et son histoire, écouter parler ceux qui ont besoin de lui parler, dire des blagues (que beaucoup trouvent incompréhensibles), vivre avec des gens aimables, faire la cuisine pour ceux et celles qu'il aime, rendre heureux ceux et celles qui l'entourent, réfléchir avant d'agir.
Ce qu'il fait dans la vie ?
Norman fait de la chimie, de la physique, de la docimologie, de la science-fiction, de la poésie, des contes, de la vulgarisation scientifique et technique, de la correction de textes, de la programmation, des systèmes de sondages téléphoniques assistés par ordinateur, de la modélisation scientifique, de l'enseignement assisté par ordinateur, de la photographie, de la cuisine, de la recherche en archéologie, du courrier sur l'internet et un tas d'autres choses encore...
Norman aurait besoin de journées de 36 heures... :o)

Toutes les questions soumises deviennent la propriété de la liste de la Seti League en France. La soumission constitue votre permission pour nous de publier votre question et notre réponse, sur ce site Web.
Quant aux réponses, elles restent la propriété du Professeur Aristide Clairembart, alias Norman Molhant.

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Dernière mise à jour: 26 septembre 1999
Faq réalisée par Michel Babin