{"id":1000,"date":"2018-11-26T14:26:43","date_gmt":"2018-11-26T13:26:43","guid":{"rendered":"https:\/\/blogs.futura-sciences.com\/barrau\/?p=1000"},"modified":"2018-12-02T10:55:29","modified_gmt":"2018-12-02T09:55:29","slug":"la-physique-de-high-life","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blogs.futura-sciences.com\/barrau\/2018\/11\/26\/la-physique-de-high-life\/","title":{"rendered":"La physique de \u00ab High Life \u00bb"},"content":{"rendered":"

High Life est un film de la r\u00e9alisatrice Claire Denis<\/a>, avec Robert Pattison et Juliette Binoche, sorti il y a peu en France.<\/p>\n

Commen\u00e7ons par le dire clairement : High-Life n\u2019est pas r\u00e9aliste au niveau astrophysique et ne cherche pas \u00e0 l\u2019\u00eatre. Dans \u00ab science fiction \u00bb, il y a \u00ab Fiction \u00bb ! On ne reproche pas \u00e0 Hom\u00e8re le fait que les exploits d\u2019Achille sont peu r\u00e9alistes. Je ne reprocherai pas \u00e0 Claire Denis les largesses prises avec les lois de la physique. Nous ne sommes pas dans le documentaire et cela n\u2019a *aucune* importance. Le film de Claire Denis se situe tout \u00e0 fait ailleurs. Il joue avec le huis-clos, avec l\u2019\u00e9tranget\u00e9 du temps, avec la folie du corps, avec la peur de l’oubli\u00e9, avec l’in\u00e9vidence des fluides. C\u2019est tout sauf un reportage sur la physique des trous noirs ! Il est du droit et m\u00eame du devoir d\u2019une oeuvre d\u2019art de ne pas se plier aux m\u00eame contraintes qu\u2019un article de science.<\/p>\n

Pour autant, oui, la physique a jou\u00e9 un r\u00f4le. J\u2019ai pass\u00e9 beaucoup de temps avec Claire Denis depuis 5 ou 6 ans. Elle est m\u00eame venue \u00e0 l\u2019un de mes cours d\u2019astrophysique \u00e0 Grenoble ! Nous avons discut\u00e9 tr\u00e8s longuement et souvent profond\u00e9ment de relativit\u00e9 g\u00e9n\u00e9rale et de physique des trous noirs. Je vais donc ici expliquer les points de physique qui ont jou\u00e9 un r\u00f4le – direct ou indirect – dans l\u2019\u00e9laboration du film.<\/p>\n

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Simulation d’un trou noir. Cr\u00e9dit : Alain Riazuelo.<\/figcaption><\/figure>
\n <\/p>\n

1) La propulsion du vaisseau. Nous voulons que le vaisseau aille vite, \u00e0 des vitesses proches de celle de la lumi\u00e8re. C\u2019est aujourd\u2019hui totalement hors de port\u00e9e concr\u00e8te. Mais nous avons dessin\u00e9 un vaisseau \u00ab imposant \u00bb car justement il devrait contenir un large r\u00e9servoir de mati\u00e8re et un large r\u00e9servoir d\u2019antimati\u00e8re. L\u2019annihilation de mati\u00e8re \/ antimati\u00e8re est la source d\u2019\u00e9nergie la plus efficace qui soit. Si, par exemple, l’\u00e9nergie nucl\u00e9aire ne d\u00e9livre qu\u2019environ 1% de l\u2019\u00e9nergie disponible, l\u2019annihilation en lib\u00e8re quant-\u00e0-elle 100% ! Je n\u2019ai pas calcul\u00e9 la taille r\u00e9elle des r\u00e9servoirs qui seraient n\u00e9cessaire pour le voyage du film mais je sais qu\u2019on ne peut pas trouver un meilleur processus. Nous avons \u00e9galement imagin\u00e9 qu\u2019un confinement magn\u00e9tique serait utilis\u00e9 pour stocker l\u2019antimati\u00e8re. Elle serait amen\u00e9e jusqu\u2019aux lieux d\u2019annihilation par des conduites \u00e0 confinement.<\/p>\n

2) La forme du vaisseau. Il n\u2019y a pas de frottement dans l\u2019espace, donc le vaisseau n\u2019a aucune raison d\u2019\u00eatre a\u00e9rodynamique. Celui-ci ressemble \u00e0 une prison, puisqu\u2019il en est une ! Il est aussi pens\u00e9 pour fonctionner \u00ab dans les deux sens \u00bb, j\u2019y reviendrai.<\/p>\n

3) La gravitation artificielle. Vous remarquerez que les astronautes ne flottent pas dans le film. C\u2019est normal ! La pouss\u00e9e des moteurs fournit une acc\u00e9l\u00e9ration constante de 1g. Et tout se passe donc comme si nous avions la m\u00eame gravit\u00e9 que sur Terre. Quand Monte l\u00e2che l\u2019outil, il est r\u00e9aliste que celui-ci tombe, exactement comme en pr\u00e9sence de gravitation. De m\u00eame, quand les corps sont jet\u00e9s, il est normal qu\u2019ils tombent comme s\u2019ils \u00e9taient jet\u00e9s par la fen\u00eatre d\u2019un immeuble.<\/p>\n

4) Le voyage dans le temps. Parce que le vaisseau va tr\u00e8s vite, le temps ne s\u2019\u00e9coule pas \u00e0 la m\u00eame vitesse dans celui-ci est sur Terre. Le temps terrestre va s\u2019exprimer comme un sinus hyperbolique du temps dans le vaisseau. Au d\u00e9but du voyage, \u00e7a ne change pas grand chose. Mais quand la vitesse devient tr\u00e8s proche de celle de la lumi\u00e8re, l\u2019\u00e9cart devient important. Au bout de quelques ann\u00e9es v\u00e9cues dans le vaisseau, il se sera (r\u00e9ellement) pass\u00e9 une centaine d\u2019ann\u00e9es sur Terre. Tous les proches des astronautes sont donc morts et ils le savent. C\u2019est un effet physique bien connu qui a, dans le film, un effet psychique important.<\/p>\n

5) L\u2019aspect du ciel. Quand on est soumis \u00e0 une vitesse importante, la position apparente des diff\u00e9rents objets change, ainsi que leur couleurs. Comme pour l\u2019effet pr\u00e9c\u00e9dent, cela est d\u00fb \u00e0 la relativit\u00e9 restreinte et on le voit lors d\u2019une sc\u00e8ne du film. En r\u00e9alit\u00e9, les choses se d\u00e9rouleraient plus lentement et elles sont ici nettement acc\u00e9l\u00e9r\u00e9es. Mais le fait que toutes les \u00e9toiles du ciel, y compris celles qui se trouvent derri\u00e8re le vaisseau, se voient au bout d\u2019un certain temps \u00ab vers l\u2019avant \u00bb est r\u00e9el. De plus, l’\u00e9clat de ces \u00e9toiles serait de plus en plus intense, par effet Doppler. Quand le vaisseau va presque \u00e0 la vitesse de la lumi\u00e8re, tout le ciel est \u00ab concentr\u00e9 \u00bb en un point presque infiniment brillant et vers l’avant, le reste du ciel est noir. Comme cela apparait essentiellement dans le film.<\/p>\n

6) Le retournement. A mi-parcours environ, le vaisseau doit commencer \u00e0 ralentir. Il faut donc inverser la pouss\u00e9e, pour freiner. Mais si on le fait na\u00efvement, ce qui – dans les pi\u00e8ces \u00e0 l\u2019int\u00e9rieur du vaisseau – \u00e9tait le plafond va devenir le plancher, et r\u00e9ciproquement. Cela est peu pratique. Nous avons donc d\u00e9cid\u00e9 de \u00ab retourner \u00bb le vaisseau. Pendant le retournement il n\u2019y a plus de pouss\u00e9e et il y a un petit moment d\u2019apesanteur. Apr\u00e8s le retournement le vaisseau continue d\u2019avancer dans la m\u00eame direction mais maintenant il d\u00e9c\u00e9l\u00e8re ! Il avance donc dans la direction \u2026 oppos\u00e9e \u00e0 la pouss\u00e9e des r\u00e9acteurs. Et le plancher des pi\u00e8ces reste le plancher, la gravitation revient. En revanche ce sont les r\u00e9acteurs qui sont maintenant en proue du vaisseau et tout cela est r\u00e9aliste. Tout cela est \u00e9trange mais r\u00e9aliste et correct.<\/p>\n

7) Le premier trou noir, de loin. En arrivant proche du premier trou noir, le vaisseau se retourne \u00e0 nouveau. Il se met en orbite lointaine autour de celui-ci (en ajoutant une petite pouss\u00e9e pour maintenir une gravit\u00e9 artificielle). Le trou noir apparait alors comme une sph\u00e8re lointaine (dans le film on le voit parfois comme un gouffre pour \u00e9viter la sensation de \u00ab hublot \u00bb, c\u2019est une licence artistique). De plus, on observe un petit chapelet de lumi\u00e8re autour du trou noir. C\u2019est un effet de relativit\u00e9 g\u00e9n\u00e9rale r\u00e9el. Il est d\u00fb au fait que l\u2019espace est courb\u00e9 par la pr\u00e9sence du trou noir. Quand le vaisseau tourne autour du trou noir, ces \u00ab images \u00bb d\u00e9filent. Et chaque objet c\u00e9leste apparait deux fois (en r\u00e9alit\u00e9 une infinit\u00e9 de fois) \u00e0 cause des diff\u00e9rentes trajectoires qui peuvent \u00eatre suivies par la lumi\u00e8re. C\u2019est une repr\u00e9sentation tr\u00e8s simplifi\u00e9e mais globalement correcte de la solution des \u00e9quations d\u2019Einstein dans l\u2019espace-temps du trou noir.<\/p>\n

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Mia Goth dans le film High Life de Claire Denis<\/figcaption><\/figure>\n

8) Le premier trou noir, le m\u00e9canisme de Penrose. Le but de la mission est de v\u00e9rifier l\u2019effet Penrose qui est une pr\u00e9diction th\u00e9orique de relativit\u00e9 g\u00e9n\u00e9rale. Il devrait \u00eatre possible d\u2019extraire l\u2019\u00e9nergie de rotation d\u2019un trou noir de Kerr (en principe cela implique de lancer 2 corps qui se scindent au niveau de l’ergosph\u00e8re). L\u2019enjeu de la mission, dans le sc\u00e9nario du film, est de le v\u00e9rifier exp\u00e9rimentalement. Ce serait une source d\u2019\u00e9nergie \u00ab propre \u00bb et consid\u00e9rable pour une civilisation proche d\u2019un trou noir en rotation. <\/p>\n

9) Le premier trou noir, l\u2019approche de la capsule. La petite capsule approche le trou noir en suivant un orbite tr\u00e8s elliptique. Normalement, celle-ci est stable. Mais \u00e0 un moment, la capsule passe au travers d\u2019un nuage de poussi\u00e8re qui infl\u00e9chit un peu l\u2019orbite. Elle se met alors \u00e0 plonger presque directement sur le trou noir. La passag\u00e8re se trouve \u00e9tir\u00e9e par l\u2019effet de mar\u00e9e. En effet, ses pieds subissant une gravitation plus grande que son visage, elle est \u00ab \u00e9tir\u00e9e \u00bb jusqu\u2019\u00e0 la mort. C\u2019est un effet r\u00e9el. Elle va mourir avant m\u00eame d\u2019entrer dans le trou noir. De plus, lors des rotations tr\u00e8s rapides de la capsule autour du trou noir, on voit qu’elle suit des trajectoires qui ne sont pas autoris\u00e9es par la physique de Newton mais qui le sont bel et bien par celle d\u2019Einstein, qui est ici correct.<\/p>\n

10) La sorte d\u2019orage magn\u00e9tique. Nous avons imagin\u00e9 l\u2019explosion d\u2019une supernova (c’est un \u00e9v\u00e9nement tr\u00e8s rare en r\u00e9alit\u00e9 – et certainement l\u00e9tal \u00e0 proche distance) qui exciterait le milieu interstellaire. En ce d\u00e9sexcitant celui-ci \u00e9mettrait de la lumi\u00e8re. Quand la vague de rayons cosmiques traverse le vaisseau, les compteurs de radioactivit\u00e9 s\u2019affolent, ce qui est effectivement attendu. A noter qu’on voit beaucoup de \u00ab cerceaux \u00bb en fil \u00e9lectriques sur le vaisseau. Ils repr\u00e9sentent des boucliers magn\u00e9tiques permettant d\u2019\u00e9carter les particules charg\u00e9es (l\u2019orientation n\u2019a pas \u00e9t\u00e9 respect\u00e9e).<\/p>\n

11) La rencontre avec le vaisseau \u00ab aux chiens \u00bb. L\u00e0 encore, tous les r\u00e9acteurs sont allum\u00e9s, il y a donc de la pouss\u00e9e, donc de la gravitation artificielle, donc il est normal que les chiens ne flottent pas. <\/p>\n

12) Le second trou noir, de loin. La repr\u00e9sentation \u00ab dor\u00e9e \u00bb est irr\u00e9aliste et repr\u00e9sente l\u2019imaginaire des deux survivants. Mais le disque d\u2019accr\u00e9tion correspondant \u00e0 de la mati\u00e8re en train de spiraler aurait bien, en effet, \u00e0 peu pr\u00e8s la forme pr\u00e9sent\u00e9e.<\/p>\n

13) Le second trou noir, de pr\u00e8s. Comme ce trou noir est plus massif que le premier, il est possible de s\u2019en approcher et m\u00eame d\u2019y p\u00e9n\u00e9trer dans \u00eatre disloqu\u00e9 par l\u2019effet de mar\u00e9e. C\u2019est tout-\u00e0-fait vrai et correct.<\/p>\n

14) Le second trou noir, dedans. Au fur et \u00e0 mesure qu\u2019ils approchent du second trou noir le ciel semble s\u2019effondrer sur eux. C\u2019est une conjugaison correcte d\u2019effets de relativit\u00e9 restreinte et de relativit\u00e9 g\u00e9n\u00e9rale. \u00c0 la fin, tout le ciel est comme \u00ab effondr\u00e9 \u00bb sur un seul cercle ultra-lumineux. C\u2019est ce cercle, vu depuis son centre, qui apparait dans le film comme une bande jaune (due \u00e0 Olafur Eliasson).<\/p>\n

Beaucoup de ph\u00e9nom\u00e8nes physiques r\u00e9els sont donc utilis\u00e9s dans le film High Life. Mais il ne s\u2019est \u00e0 aucun moment agit de les repr\u00e9senter exactement, loin s\u2019en faut. Ils ont nourri l\u2019imaginaire de la fiction.
\nEn fait, j\u2019ai parfois utilis\u00e9 au dessus le mot \u00ab r\u00e9aliste \u00bb, par simplicit\u00e9. Ce n\u2019est pas correct. Un Picasso n\u2019est PAS moins r\u00e9aliste qu\u2019un Vermer. Il exemplifie autre chose. Il peut \u00eatre utile de repr\u00e9senter un visage avec les deux yeux du m\u00eame cot\u00e9 pour rendre compte, par exemple, de l\u2019\u00e9tat psychologique du personnage plus que la position pr\u00e9cise de ces globes oculaires ! Pourquoi Claire Denis choisit-elle parfois une repr\u00e9sentation \u00ab incorrecte \u00bb du trou noir comme une sorte de gouffre plut\u00f4t que comme une sph\u00e8re (alors qu\u2019elle sait tr\u00e8s bien qu\u2019un astronaute verrait une sph\u00e8re) ? Ni pour le spectaculaire, ni pour le r\u00e9aliste. Elle le fait parce qu\u2019elle travaille la r\u00e9ception. Il ne s\u2019agit pas de montrer mais de produire. On travaille ici les cons\u00e9quences. <\/p>\n

L\u2019art se nourrit des autres champs disciplinaires. Il n\u2019a pas \u00e0 se plier aux r\u00e8gles d’aucun d’eux. La physique a ici jou\u00e9 son r\u00f4le. Heureusement, le film la d\u00e9passe. Il n\u2019est ni un documentaire d\u2019astronomie, ni une rengaine moraliste. Il est ailleurs. <\/p>\n

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Robert Pattison dans le film High Life de Claire Denis<\/figcaption><\/figure>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

High Life est un film de la r\u00e9alisatrice Claire Denis, avec Robert Pattison et Juliette Binoche, sorti il y a peu en France. Commen\u00e7ons par le dire clairement : High-Life n\u2019est pas r\u00e9aliste au niveau astrophysique et ne cherche pas \u00e0 l\u2019\u00eatre. Dans \u00ab science fiction \u00bb, il y a \u00ab Fiction \u00bb ! On … Continuer la lecture de La physique de \u00ab High Life \u00bb<\/span> →<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":10,"featured_media":1007,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":"","_links_to":"","_links_to_target":""},"categories":[5],"tags":[114,115,70],"class_list":["post-1000","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-science","tag-cinema","tag-high-life","tag-trous-noirs"],"yoast_head":"\nLa physique de \u00ab High Life \u00bb, par Aur\u00e9lien BARRAU<\/title>\n<meta name=\"robots\" content=\"index, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<link rel=\"canonical\" href=\"https:\/\/blogs.futura-sciences.com\/barrau\/2018\/11\/26\/la-physique-de-high-life\/\" \/>\n<meta property=\"og:locale\" content=\"fr_FR\" \/>\n<meta property=\"og:type\" content=\"article\" \/>\n<meta property=\"og:title\" content=\"La physique de \u00ab High Life \u00bb, par Aur\u00e9lien BARRAU\" \/>\n<meta property=\"og:description\" content=\"High Life est un film de la r\u00e9alisatrice Claire Denis, avec Robert Pattison et Juliette Binoche, sorti il y a peu en France. 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