Un regard vers l’origine de l’Univers ?


Je ne sais pas si vous avez pris connaissance des deux derniers billets publiés sur ce blog, et consacrés à des sujets de physique ayant un lien évident avec un grand thème scientifique abordé par le quotidien Le Figaro sous la forme d’un grand cocorico (justifié d’ailleurs) à la gloire de la science française en général, et de la cosmologie en particulier.

 J’ai eu l’imprudence d’annoncer une série de dix billets destinés à mieux comprendre ce que cet article du Figaro relatait. J’ai alors commencé très modestement cette série en expliquant d’abord ce que signifiait la définition et l’adoption d’une échelle de températures absolues ( Qu’est-ce qu’un kelvin? ), puis en présentant les notions de corps noir, de rayonnement thermique et de loi de distribution du flux d’énergie rayonnée par un corps noir en fonction de la longueur d’onde de ce rayonnement ( Des infrarouges très froids, c’est quoi? ).

Ces sujets constituant une partie importante des réflexions et des découvertes du grand physicien Max Planck, lesquels travaux lui valurent le Prix Nobel de physique en 1918, évoquer ce pionnier m’a incité à choisir comme sujet n°3 de ma supposée série une description du satellite justement dénommé Planck, et des systèmes de mesures physiques embarqués à son bord. Pour préparer ce billet, je me suis donc rendu sur le site internet ayant pour objectif de présenter au grand public le programme de recherche dont ce satellite Planck et ses instruments  constituent l’outil essentiel.

Voici le bandeau d’accueil de ce site www://public-planck.fr :

site HFI Planck

La première chose que j’ai repérée, c’est l’existence d’un espace éducatif, avec le lien (dans le coin à gauche et en bas). Exactement ce qu’il me fallait ! J’ai donc suivi ce lien qui m’a conduit à l’offre ci-dessous :

Espace éducatif 1

Des activités conçues pour être proposées dès le niveau de la classe de seconde, voilà qui me semblait un bon début ! On pourrait toujours se montrer plus ambitieux ultérieurement…

Pour ce qui concerne la seconde proposition, l’applet (pour les béotiens en informatique, une applet désigne un petit programme inséré dans celui définissant l’apparence d’un site internet, et permettant au visiteur dudit site de disposer d’une petite application animée à but généralement pédagogique), l’applet donc, m’est apparue plus inquiétante, dans la mesure où je n’ai pas compris grand chose à la description proposée: « Fluctuation du potentiel de l’inflation à la carte du rayonnement fossile ». Bref, il était urgent d’attendre…

Le livret d’activités pour enseignants me paraissait plus alléchant ! J’en ai donc saisi pour vous les premières pages (en fait, 6 sur 8), et les voici.

D’abord la couverture

Livret Enseignant #01

Ce sont donc  huit séances qui sont proposées là, d’abord pour découvrir l’astrophysique et la cosmologie, puis la conception du satellite Planck et de son instrumentation, et enfin les aspects humains du projet.

La page 2

Livret Enseignant #02

En introduction, les créateurs de cet outil pédagogique confirment que le public visé est le second cycle des collèges et lycées. Les objectifs envisagés sont de consolider les connaissances en physique, de découvrir comment la science d’aujourd’hui fonctionne, d’initier à la démarche scientifique. Je suis ravi, car à travers la création de ce blog « Partager pour comprendre », ce sont exactement les objectifs que je tente idéalement d’atteindre…

La page 3

Livret Enseignant #03

Bien sûr, sans pouvoir visionner les 45 minutes du film de présentation, il est difficile de se faire une idée sur la manière dont les connaissances à acquérir vont être exposées et surtout, mises à la portée de lycéens de seconde. J’aimerais tant me faire une idée claire  de la manière dont on peut parvenir à estimer la distance qui nous sépare d’une galaxie, et surtout vous la faire partager !

La page 4

Livret Enseignant #04

Dès cette page 4, on sent que les choses se compliquent. Il va falloir aborder des idées telles que l’expansion de l’Univers d’une part, et la valse inquiétante des galaxies d’autre part, lesquelles seraient même susceptibles de tomber les unes sur les autres, si cette expansion de l’Univers n’y met bon ordre ?

La page 5

Livret Enseignant #05

Là, je suis vraiment dépassé. Il doit y avoir des clés qui manquent pour comprendre ce qu’est réellement ce modèle de concordance qui participerait à la description contemporaine de l’Univers. Il me faudra sans doute apprendre ce qu’est le diagramme de Hubble, et comment les instruments du satellite Hubble (nota: remarquez bien qu’il s’agit d’un autre satellite que Planck) peuvent permettre d’obtenir les valeurs numériques du tableau ci-dessus ?

La page 6

Livret Enseignant #06

Je me doutais bien que c’était horriblement compliqué. Mais effectivement ce l’est, car je lis dans cette présentation que, à partir de la vitesse totale qu’on peut estimer (mais comment ?), il faudra ensuite démêler les parts respectives de la vitesse propre des étoiles, des vitesses propres des galaxies, et de la vitesse d’expansion de l’Univers. Pour finalement être capable de faire un calcul affichant, non pas l’âge du capitaine, mais celui de l’Univers !

Découragé, j’ai abandonné là l’exploration de ce livret de l’enseignant. Tout au plus, puis-je vous dire que si les lycéens fabuleux qui suivront ce programme vont jusqu’à la page 7, ils essaieront de reconstituer l’histoire de la matière tout au long de l’histoire de l’Univers.

C’est pourquoi  je vais, du moins pour le moment, laisser en plan les huit questions que je m’étais initialement proposé de clarifier. Je crois qu’il sera plus profitable de reprendre autrement les questions évoquées plus haut, et qui toutes sont des verrous à faire sauter pour parvenir à une compréhension minimale de l’astrophysique et de la cosmologie. Et les reprendre autrement, ce sera les reprendre résolument par le début.

Pour cela, j’ai fouillé les bibliothèques et l’internet, pour finalement décider de me concentrer, pour commencer, sur la lecture et l’exploitation d’un unique ouvrage, édité en 1964 dans la collection américaine TIME-LIFE,  sous le titre on ne peut plus sobre de « L’Univers ». Il s’agira donc pour ce livre de David Bergamini d’un ouvrage du siècle dernier, vieux d’un demi-siècle par rapport à notre époque contemporaine ultra-médiatisée, mais également tellement ignorante en matière de science, pour ce qui concerne le grand public, bien entendu.

Et nous commencerons par redécouvrir l’essence des connaissances des scruteurs d’étoiles qui, devenus familiers de notre petit système solaire, élargirent peu à peu leur univers à celui de la galaxie ( notre Voie Lactée),  pour faire éclater les distances à évaluer, non plus en milliers, mais en milliards d’années-lumière.   À bientôt donc !

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