Tous les articles par Jean-Pierre LUMINET

Actualités, Sciences

Stephen Hawking (1942-2018) : ses travaux

32 commentaires

Complément au billet précédent Stephen Hawking (1942-2018) : Souvenirs personnels

Les travaux de Stephen Hawking tournent essentiellement autour d’une interrogation aussi vieille que l’humanité : l’éternité du temps. Pour tenter d’y répondre de façon pertinente, le physicien britannique  a utilisé l’arsenal de la physique contemporaine : la relativité générale (théorie de la gravitation), la mécanique quantique (théorie des particules élémentaires et de leurs interactions) et le problématique mariage des deux (la gravitation quantique), concentrant sa stratégie sur deux domaines clés de la recherche théorique : les trous noirs et la cosmologie.

La relativité générale prédit que les étoiles très massives s’effondrent sur elles-mêmes sans limite. Leur champ gravitationnel devient alors si grand qu’il emprisonne la matière et la lumière à l’intérieur d’un « trou noir », zone de non-retour délimitée par une surface appelée horizon des événements. À la fin des années 1960, Hawking et son mentor Roger Penrose ont démontré qu’au-delà de l’horizon, l’effondrement gravitationnel doit inévitablement se poursuivre pour atteindre un stade « singulier » où la densité devient infinie. A la question « le temps a-t-il une fin ? », la réponse est donc oui dans le cadre de la relativité générale classique : le futur s’arrête aux singularités cachées au fond des trous noirs.

On doit à Roger Penrose (né en 1931) de nombreuses contributions à la physique des trous noirs, à la cosmologie et aux mathématiques.

Hawking s’est ensuite attaché, en collaboration avec d’autres chercheurs, à la mise en place d’une « thermodynamique des trous noirs » calquée sur les lois de la thermodynamique usuelle, autrement dit à les modéliser comme des systèmes physiques capables d’interagir avec le milieu extérieur et d’évoluer au cours du temps. Hawking a notamment démontré la loi de croissance irréversible de l’aire d’un trou noir, qui peut être mise en parallèle avec la loi de croissance de l’entropie. En outre, la gravité de surface d’un trou noir doit jouer le rôle d’une température. Un paradoxe, pointé par Jacob Bekenstein de l’Université de Princeton, surgit alors : si le trou noir possède réellement une température et une entropie, il doit être capable de rayonner de l’énergie, ce qui entre en conflit avec sa définition classique.

En 1970, Stephen Hawking et le physicien grec Demetrios Christodolou ont démontré qu’au cours de son évolution, un trou noir ne peut qu’accroître sa surface. Si deux trous noirs entrent en collision, ils forment un seul trou noir dont la surface A3 est plus grande que la somme des surfaces A1 et A2 des trous noirs parents.

Le dilemme a été résolu en 1974 par Hawking (un peu par hasard a-t-il plus tard reconnu), lorsqu’il a entrepris d’étudier l’interaction d’un trou noir avec le vide quantique. Dans la conception classique du trou noir, rien ne peut sortir de l’horizon. En mécanique quantique, au contraire, en raison du principe d’incertitude, une particule a toujours une probabilité non nulle de franchir une barrière de potentiel par effet tunnel. Appliqué à la théorie des trous noirs microscopiques, le principe d’incertitude crée des sortes de « tunnels quantiques » à travers l’horizon gravitationnellement infranchissable, permettant à des particules de s’en échapper et au trou noir de s’évaporer. Cette évaporation quantique du trou noir se manifeste sous forme d’un rayonnement dont la température est bien fixée par la gravité régnant à la surface du trou noir.

Une explication de l’évaporation d’un micro trou noir par polarisation du vide quantique.

L’évaporation quantique est totalement négligeable pour les trous noirs astrophysiques de masse stellaire ou galactique, lesquels s’accroissent au cours du temps, mais Hawking a montré qu’elle deviendrait dominante pour les « mini-trous noirs » de la taille d’un proton et moins massifs qu’un milliard de tonnes, leur temps d’évaporation devenant plus court que l’âge de l’univers (quatorze milliards d’années). De tels objets auraient pu se former au cours du Big Bang, lorsque la densité d’énergie ambiante était si élevée que la moindre fluctuation aurait pu se condenser en trou noir microscopique.

Cette découverte théorique du rayonnement quantique des trous noirs – appelé depuis « rayonnement Hawking » – a permis de comprendre que les trous noirs, outre leur intérêt astrophysique, jouent le rôle d’une pierre de Rosette dans le déchiffrage des liens énigmatiques entre gravité, quantas et thermodynamique. C’est à ce titre qu’elle restera la contribution la plus importante de Hawking à la physique théorique moderne. Continuer la lecture →

Actualités, Astronomie, Sciences

Stephen Hawking (1942-2018) : Souvenirs personnels

8 commentaires
Stephen Hawking (8 janvier 1942-14 mars 2018) rappelait souvent avec malice qu’il était né 300 ans jour pour jour après la mort de Galilée. Il ne se doutait probablement pas qu’il mourrait un 14 mars, jour anniversaire de la naissance d’Albert Einstein. Cette belle photo le montre à la fin des années 1970 en compagnie de son épouse Jane et deux de ses enfants.

 

Mon premier contact avec les travaux de Stephen Hawking remonte à 1975, année où j’ai quitté mes études de mathématiques pures à l’Université de Marseille pour suivre un D.E.A. de physique théorique et de cosmologie à la faculté de Montpellier sous la direction du professeur Andrillat. De fait je n’ai guère fréquenté les cours, car durant les précédentes vacances d’été j’avais déjà lu et assimilé l’excellente monographie sur la relativité générale et la cosmologie qu’Andrillat avait publiée en 1970. Du coup, j’ai pris l’initiative de me lancer dans la lecture de deux tout nouveaux ouvrages de haut vol parus en 1973 : The large scale structure of space-time de Stephen Hawking et George Ellis, et Gravitation de Charles Misner, Kip Thorne et John Wheeler. Ces livres émanant des deux grandes écoles anglo-saxonnes de physique théorique de l’époque, celle de Cambridge en Angleterre et celle de Princeton aux Etats-Unis,  allaient vite devenir de vraies bibles de la discipline, en  traitant la théorie d’Einstein selon des angles différents mais complémentaires.

Si la partie technique de ces livres était trop ardue pour ma formation de l’époque, j’en avais quand même retiré un immense intérêt pour les méthodes de physique mathématique développées par l’école de Cambridge, créée par Dennis Sciama dans les années 1960 et dont les plus remarquables disciples étaient Roger Penrose, Stephen Hawking, Brandon Carter et George Ellis. Ces méthodes permettaient notamment de traiter de manière originale des sujets comme la structure globale de l’espace-temps, les propriétés des trous noirs et les singularités inhérentes à la théorie de la relativité générale.

De gauche à droite : Dennis Sciama (1926-1999), Roger Penrose (né en 1931), Stephen Hawking (1942-2018), Brandon Carter (né en 1942) et George Ellis (né en 1939)

A la fin de cette année de DEA j’ai d’ailleurs rédigé un gros mémoire intitulé « Groupes d’isométries en relativité générale ». C’était en fait de la pure « géométrie différentielle » appliquée à la théorie gravitationnelle d’Einstein, directement inspirée par la lecture du livre de Hawking et Ellis. C’est alors que le professeur Andrillat m’a vivement conseillé d’aller poursuivre mes études à l’Observatoire de Paris-Meudon, où existait depuis peu un « Groupe d’astrophysique relativiste ». Recruté par le CNRS, Brandon Carter venait de quitter Cambridge pour en prendre la direction, et il sut faire confiance au jeune étudiant enthousiaste que j’étais. Collègue et ami personnel de Stephen Hawking, il m’a dirigé vers un sujet de thèse riche mais complexe concernant les singularités qui apparaissent dans certains modèles de la cosmologie relativiste. C’est ainsi que l’on désigne les points de l’espace-temps où certains paramètres physiques deviennent infinis. Le centre des trous noirs est une singularité de l’espace-temps, un point où la gravité devient infinie, ainsi que le début de l’Univers tel qu’il est décrit par la théorie du Big Bang. Par essence, on ne peut appréhender les singularités avec les outils de l’astrophysique, seulement avec ceux de la physique mathématique. Hawking et Penrose avaient justement démontré l’occurrence inévitable de singularités en relativité générale, moyennant quelques hypothèses plausibles. Ce sujet me convenait parfaitement !

Au bout d’un an, j’ai obtenu une bourse du British Council me permettant d’aller travailler trois mois à l’université de Cambridge, dans le laboratoire de Stephen Hawking. Il était déjà connu dans le petit monde des physiciens mais sans plus, et j’étais très impressionné d’avoir un bureau au DAMTP (Department of Applied Mathematics and Theoretical Physics), laboratoire prestigieux situé à l’époque dans une ancienne usine reconvertie, rue Silver Street. Encore plus impressionné le premier jour où, assistant à un séminaire au DAMTP, j’ai vu arriver Stephen Hawking en fauteuil roulant, la tête inclinée de côté, rictus sur le visage mais le regard toujours extraordinairement vif.

Le D.A.M.T.P. dans ses anciens locaux de Silver Street, avant son déménagement en 2002 dans des bâtiments modernes.

Dans les mois qui ont suivi j’ai eu l’occasion de mieux connaître Stephen. Je me souviens notamment d’un repas à la cantine de l’université, montrant les extraordinaires difficultés auxquelles Stephen était en permanence confronté pour accomplir les actes les plus simples de l’existence. Je me souviens aussi du jour où, voulant assister à un séminaire se tenant loin du DAMTP et nécessitant un déplacement en voiture, Stephen avait demandé si je pouvais le conduire avec mon propre véhicule. Je l’avais donc soulevé de son fauteuil roulant et pris dans mes bras pour le déposer sur le siège avant, m’étonnant de son poids qui ne devait guère dépasser les 40 kilos. Mais mon incapacité à communiquer vraiment avec lui était embarrassante. A cette époque en effet son élocution était déjà fortement altérée par sa maladie, de sorte que seules les personnes le connaissant très bien pouvaient comprendre ses paroles, ce qui pouvait créer des malentendus. Continuer la lecture →

Astronomie, Histoire des sciences, Littérature

L’image de l’origine à travers science et littérature (2/2): du XVIIIe siècle à aujourd’hui

13 commentaires

Suite du billet L’image de l’origine à travers science et littérature (1/2): de Homère à Milton

Première grande rupture entre science et religion, le XVIIIe siècle, qui marque le début du mécanisme et du rationalisme scientifiques. L’emprise judéo-chrétienne faiblit, mais la science des origines est encore trop balbutiante pour proposer autre chose qu’une date de création du monde conforme aux écritures : 4004 avant Jésus-Christ. Un écrivain et un savant seront les premiers à remettre sérieusement en question le dogme. Benoît de Maillet, consul de France aux Indes et écrivain, auteur de Telliamed (anagramme de son patronyme), affirme dès 1720 l’immense durée du temps de la Terre : plusieurs millions d’années. Le savant Buffon n’ose reculer aussi loin, mais dans la Théorie de la Terre (1749) il fournit des preuves expérimentales: en mesurant le temps de refroidissement de boulets ferreux portés au rouge, il en déduit que notre globe terrestre doit dater de 72 832 ans (il était encore loin du compte, puisque l’âge de la Terre est estimé aujourd’hui à 4,56 milliards d’années).

La formation de la Terre et l’origine de l’Homme.
L’écrivain et diplomate Benoist de Maillet fit preuve, dans cet ouvrage d’abord paru clandestinement, d’une profonde originalité en prenant le parti de l’évolutionnisme contre le fixisme, imaginant notamment l’origine de la vie dans la mer.
Benoist de Maillet, Telliamed, ou Entretien d’un Philosophe Indien, Amsterdam, 1748

La théorie de l’attraction newtonienne s’impose au XVIIIe siècle. Toutefois, des glissements se produisent quant à la question des origines. Le cadre de pensée newtonien est un espace illimité dans un temps éternel. Le problème de la genèse hante les esprits qui ne se contentent plus des Écritures, et cet univers incréé (sinon par l’action divine) que leur offre Newton ne peut les satisfaire. Non contents de revoir à la hausse l’âge de l’univers, ils entrevoient des mécanismes de formation; avec la perte du géocentrisme, la terre, qui n’est plus ni centre ni sommet de la création, n’a plus de raison de naître avant toute chose. Les savants commencent à établir une nouvelle chronologie de la création : l’univers d’abord, puis le Soleil, puis la Terre.

Buffon, par exemple, ne se contente pas de refaire la chronologie, il propose des mécanismes de naissance. Pour le système solaire, il attribue l’impulsion première au choc d’une comète qui, arrachant au soleil des lambeaux en fusion, aurait projeté au loin les futures planètes, retenues enchaînées par l’attraction. Cette cosmogonie sera reprise au début du XXe siècle par l’Anglais James Jeans, mais sans succès. Notons que l’antagonisme de deux Forces – l’attractive et la centrifuge – remet en honneur un très vieux mythe remontant à Héraclite (et largement présent dans les Védas), celui de la Grande Pulsation. L’équilibre s’altère tour à tour au profit de chacune d’elles jusqu’à son triomphe total, suivi d’un renversement qui donnera l’avantage à sa rivale.

La formation des planètes selon Buffon.
La célèbre “Histoire naturelle” comprend une “Preuve de la théorie de la Terre”, dans laquelle le naturaliste examine le problème de la formation des planètes. Buffon récapitule les théories précédemment proposées par les Anglais Whiston, Burnet et Woodward, et propose ensuite sa propre hypothèse. Suite à ses expériences effectuées sur des boulets, il propose un tableau récapitulatif donnant le “commencement, la fin et la durée de l’existence de la nature organisée dans chaque planète”. Bien que Buffon ait été déclaré impie par l’Eglise, cette gravure illustrant son ouvrage, due à l’artiste londonien N. Blakey, représente Dieu le Père créant les cercles des planètes au milieu de nuées.

Vers le milieu du XVIIIe siècle, la conception d’un fluide élémentaire universel se généralise. Le philosophe Emmanuel Kant a le premier la vision grandiose d’un état premier de la matière emplissant l’espace infini, et d’où naîtront les mondes. Plongée dans l’ombre et le silence, cette matière diffuse est déjà grosse de tous les futurs.

Relisons Diderot, dans sa Lettre sur les Aveugles (1749) :

« Combien de mondes estropiés, manqués, se sont dissipés, se reforment et se dissipent peut-être à chaque instant, dans des espaces éloignés… où le mouvement continue et continuera de combiner des amas de matière, jusqu’à ce qu’ils aient obtenu quelque arrangement dans lequel ils puissent persévérer. »

Ce n’est pas de Kant que Laplace tient la première idée de sa « nébuleuse primitive », mais des observations de l’astronome William Herschel. Son grand télescope l’a convaincu que certaines nébuleuses sont des nuées de matière diffuse, et que les étoiles doivent se former par condensation au sein de ces nuées. Ces observations, publiées en 1811, Laplace les reproduit au chapitre VI de son Système du Monde (édition de 1824). Lui qui, par ailleurs, ne cesse de répéter à l’instar de son maître Newton « Je ne forge pas d’hypothèses », lance la plus sensationnelle hypothèse du siècle : une première nébulosité presque imperceptible où se forme un noyau à peine brillant, des anneaux de vapeurs successivement abandonnés, tournant comme des cerceaux, puis se rompant en masses qui s’arrondissent à leur tour et où brillent d’autres petits soleils dans leur cocon brumeux… Le système solaire est né ! Les actuels modèles de formation du système solaire n’en diffèrent pas énormément.

Dessin original de William Herschel montrant divers objets nébuleux observés à travers son grand télescope.

Continuer la lecture →

Histoire des sciences, Littérature

L’image de l’origine à travers science et littérature (1/2): de Homère à Milton

7 commentaires

On trouve chez tous les peuples, dans le fonds le plus ancien de leurs traditions, des récits relatifs à l’origine de la terre et du ciel, c’est-à-dire des récits de cosmogonie. La plupart de ces traditions recherchent un Principe créateur à la source de toute chose : Dieu(x), Idée ou Élément. Comment la perfection première a-t-elle produit le continuum spatio-temporel, comment le parfait, l’éternel et l’incorruptible ont-t-il engendré l’imparfait, le changeant, le corruptible ? Aucun sujet n’a plus agité l’imagination humaine. L’origine de toutes choses est le mystère des mystères, et toute civilisation a tenté de trouver une explication.

En Europe, plus exactement dans le bassin méditerranéen, les premières sources littéraires grecques placent l’origine dans l’Eau. Ainsi Homère, dans l’Iliade, affirme que l’Océan est le père de tout. La Théogonie d’Hésiode (VIIIe siècle) est déjà plus complexe, car elle fait une première synthèse de traditions plus anciennes. Son récit de procréation sexuelle entre les forces cosmiques et des batailles entre géants fut extrêmement populaire. Hésiode use de son intuition poétique et de son expérience intérieure pour « inventer » l’Origine du Monde à partir du Vide:

« Donc, avant tout, fut le Vide ; puis Terre aux larges flancs, assise sûre à jamais offerte à tous les vivants, et Amour, le plus beau parmi les dieux immortels, celui qui rompt les membres et qui, dans la poitrine de tout dieu comme de tout homme, dompte le cœur et le sage vouloir. Du Vide naquirent Erèbe et la noire Nuit. Et de Nuit, à son tour, sortirent Éther et Lumière du Jour. Terre, elle, d’abord enfanta un être égal à elle-même; capable de la couvrir tout entière, Ciel Étoilé, qui devait offrir aux dieux bienheureux une assise sûre à jamais. »

La Théogonie d’Hésiode (poème en 1 022 hexamètres grecs, VIIIe-VIIe s. av. J.-C.) est une généalogie des dieux qui débute avec Gaïa, la Terre, élément primordial d’où naquirent les races divines. Elle enfanta seule le Ciel et l’Océan, Ouranos et Pontos, puis, unie à ces fils, donna naissance à d’innombrables divinités parmi lesquelles les Titans, les Titanides, les Cyclopes, les Géants, Cronos et Zeus. Le récit s’attache ensuite à la conquête de l’univers par Zeus, après les batailles décisives contre les Titans et le monstre Typhée.
Ce récit de la Création du monde à travers la bataille entre les forces de l’ordre (cosmos) et les puissances du désordre (chaos), a fortement influencé la pensée cosmogonique grecque.
Dans cette édition d’art illustrée par Georges Braque, l’artiste a représenté le poète grec recevant de Moïse le flambeau de la tradition hébraïque.
Hésiode, Théogonie, Paris, Maeght, 1955.

Il est intéressant de noter que trois mille ans plus tard, la cosmologie quantique, qui est la forme actuellement la plus élaborée de la cosmogonie scientifique, fondée sur les théories de la relativité générale et de la physique quantique, met en équations le surgissement spontané de l’univers à partir des fluctuations du Vide.

L’inflation chaotique.
En 1988, le physicien russe Andrey Linde a émis l’hypothèse que les conditions initiales de l’Univers sont chaotiques, c’est-à-dire que le vide quantique est très inhomogène. Dans un tel scénario, des fluctuations différentes engendrent une multitude d’univers distincts, parallèles ou enchâssés les uns dans les autres, sans communication possible entre eux, possédant chacun leurs lois physiques propres. Dans des simulations sur ordinateur, les univers dont le développement initial a connu une phase d’expansion très rapide (inflation) sont les plus probables, et occupent donc les pics de ce diagramme. Ceux en expansion modérée – tel le nôtre – sont beaucoup moins probables, et gisent au fond des vallées.
Simulation d’ordinateur, A. Linde, Stanford University

Dans le Timée, Platon présente une déité – « Grand Architecte de toutes choses » – donnant une extension physique à une Idée :

« Lorsque Dieu entreprit d’ordonner le tout, au début, le feu, l’eau, la terre et l’air portaient des traces de leur propre nature, mais ils étaient tout à fait dans l’état où tout se trouve naturellement en l’absence de Dieu. C’est dans cet état qu’il les prit, et il commença par leur donner une configuration distincte au moyen des idées et des nombres. Qu’il les ait tirés de leur désordre pour les assembler de la manière la plus belle et la meilleure possible, c’est là le principe qui doit nous guider constamment dans toute notre exposition. »

Continuer la lecture →

Astronomie, Histoire des sciences, Littérature

L’astronomie dans l’imaginaire collectif

3 commentaires

Comment l’homme se forge-t-il des images mentales du cosmos, et quelle place ces représentations occupent-elles dans son imaginaire, qu’il soit scientifique, artistique, philosophique ou tout simplement populaire ?

Dans cet ouvrage d’épistémologie publié en 1938, Bachelard met l’accent sur le rôle des archétypes de la pensée dans la transition entre l’esprit « préscientifique » et l’esprit « scientifique ».

Il est intéressant d’analyser les différentes façons dont le cosmos est représenté dans la culture savante ou populaire, individuelle ou collective, et de les mettre en rapport avec le développement des connaissances astronomiques, afin d’y déceler ce que Bachelard appelait des « archétypes de la pensée ».

L’astronomie a souvent fécondé l’imaginaire collectif, au point d’imprégner notre quotidien, par le biais de mots de vocabulaire, des usages et représentations qui leur sont liés.

Prenons l’exemple de l’étoile – l’objet astronomique à la fois le plus familier et le plus transcendant. Le mot provient du latin stella, qui désignait tout ce qui scintille.

Nous devons aux Arabes d’avoir baptisé la plupart des étoiles les plus brillantes. Qui n’a pas entendu parler d’Aldébaran, de Véga ou de Bételgeuse, ne serait-ce qu’au travers de noms de marques ou de slogans publicitaires ? Et on ne compte plus les lieux, places, rues, chemins, enseignes, baptisés Sirius, Antarès, Procyon, Rigel, Deneb, Capella ou Algol. Quant aux motifs étoilés à cinq, six, huit, dix branches ou davantage, ils se retrouvent dans un immense éventail de réalisations humaines : sculptures, architecture des espaces publics, guides touristiques, drapeaux. Pensons aussi aux voûtes de tant de monuments – chapelles médiévales, cathédrales, tombeaux de rois et d’empereurs – qui rappellent la présence permanence de la voûte étoilée au-dessus de nos têtes. Notons l’utilisation très répandue du mot « zénith » pour baptiser salles de spectacles et centres de congrès. Le zénith astronomique est le point de la sphère céleste situé à la verticale au-dessus de la tête d’un observateur, tandis qu’au figuré, il désigne le degré le plus élevé. Peu de rapport a priori avec les vastes édifices de rassemblement populaire, sinon que les spectacles qui s’y déroulent mettent en scène des « stars » brillant de façon éphémère au firmament de leur carrière…

 

Continuer la lecture →

Arts, Arts visuels

Mes sculptures

5 commentaires

M’étant intéressé tout au long de ma vie à diverses formes d’expression artistique, j’ai consacré quelques mois seulement à la sculpture à l’arc électrique. C’était en 1994 …  Mon modèle était évidemment César Baldaccini, dit César, mon compatriote marseillais, mais aussi mon ami d’enfance Philippe André, psychiatre et écrivain de son état, mais qui avait utilisé  plusieurs années durant cette technique et produit une trentaine d’œuvres admirables. J’ai d’ailleurs eu la chance d’exposer avec lui en 1994 au Centre Culturel de Meudon (Exposition L’Encre et le Fer : à moi l’encre, c’est-à-dire encres de chine et  lithographies, à lui la ferraille).

J’ai vite été fasciné par cette rencontre avec la matière au sens le plus concret du terme, à savoir la ferraille, que j’allais récupérer chez les ferrailleurs de l’Yonne proches de ma maison de campagne. Certaines pièces détachées issues d’antiques machines agricoles étaient d’ailleurs en elles-mêmes de petites  œuvres d’art !

Pour réaliser ce type de sculpture, il faut s’équiper d’un poste à souder, de jeux d’électrodes de diverses grosseurs dont la matière, fondue sous la puissance électrique, permet de coller entre elles les pièces de métal, d’une meuleuse pour façonner les divers éléments constitutifs de la sculpture, d’un masque, d’un vêtement entièrement couvrant  et d’une forte paire de gants pour se protéger des étincelles ! Après quelques heures de travail passées dans l’atelier, on en ressort trempé de sueur et de fatigue, mais heureux d’avoir fait plier les éléments les moins malléables de la nature.

Mes réalisations n’ont guère été élaborées: j’ai rapidement perdu l’usage d’un atelier, et je suis donc passé à autre chose (il y en a tant à faire et à expérimenter!).  J’ose quand même montrer ici quelques-unes de mes réalisations un peu simplistes.

 J’ai commencé par une petite girouette :

Puis une série de 12 soudures très simples, intitulée “Les douze apôtres” (aucune religiosité derrière), dont voici quatre reproductions : Continuer la lecture →

Astronomie, Histoire des sciences, Mes publications

La révolution copernicienne chez les humanistes provençaux (5) : Cassini

5 commentaires

Suite du billet précédent La révolution copernicienne chez les humanistes provençaux (4) : Gassendi et fin

De la Provence à Paris : Cassini Ier

Concluons ce récit en évoquant plus brièvement la vie et l’œuvre de Gian-Domenico Cassini (1625-1712), astronome d’origine également provençale. Né à Perinaldo, alors dans le comté de Nice appartenant au Duché de Savoie, il est éduqué au collège jésuite de Gênes. Ses brillantes aptitudes le font remarquer d’un riche amateur de Bologne, le marquis Cornelio Malvasia. En 1644, ce dernier l’engage pour travailler à l’Observatoire de Panzano encore en construction. De nombreux instruments sont mis à sa disposition et il côtoie les pères jésuites Giovanni Riccioli et Francesco Grimaldi, deux astronomes de grande notoriété qui complèteront son éducation.

La qualité de ses observations et ses publications astronomiques de valeur lui valent d’être nommé professeur d’astronomie et de mathématiques à l’Université de Bologne, en 1650. Il a alors vingt-cinq ans.

Explication des mouvements planétaires selon Ptolémée dans un ouvrage de Cassini

Dans les états sous juridiction de l’église catholique romaine, il est obligé d’enseigner l’astronomie de Ptolémée. Cependant, après l’observation suivie de la comète de 1652-53, il est conduit à adopter le système géo-héliocentrique de Tycho Brahe, déjà favori des jésuites (il n’adhèrera au modèle copernicien que sur le tard).

Expert également en hydraulique et en ingénierie, Cassini acquiert une telle réputation que le sénat de Bologne et le pape le chargent de plusieurs missions scientifiques et politiques. Mais c’est l’astronomie qui l’occupe principalement. Il découvre la grande tache rouge de Jupiter en 1665, et détermine la même année la vitesse de rotation de Jupiter, Mars et Vénus.

La planète Jupiter et sa tache dessinée en Italie par Giovanni Cassini en 1666

Sa notoriété franchit les frontières et, en 1668, Colbert, qui recherche des savants étrangers pour la toute nouvelle Académie des Sciences parisienne, lui offre d’en devenir membre correspondant. Cassini accepte. Colbert l’invite alors à venir en France pour un séjour de durée limitée, afin de l’aider dans la construction du nouvel observatoire. Continuer la lecture →

Arts, Astronomie, Poésie

Florilège astronomique et discours pour la Fête des Vendanges 2017

2 commentaires

Le 11 octobre 2017 j’ai été invité à prononcer le discours d’ouverture de la 18e Fête des Vendanges de Montmartre, sur le thème des Lumières.  J’ai fait précéder mon discours d’un court montage vidéo des plus belles images astronomiques entrelacées avec des reproductions de quelques-unes de mes œuvres graphiques, et illustré musicalement par une pièce d’Astor Piazzolla.
La vidéo est sur YouTube :

Je reproduis ci-dessous mon discours, à la fois hommage au grand poète persan du XIe siècle Omar Khayyam  qui a si bien su chanter le ciel autant que le vin et l’amour, et aux merveilleuses découvertes de l’astrophysique contemporaine.

****************************

J’entends dire que les amants du vin seront damnés.
C’est un mensonge évident.
Si les amants du vin et de l’amour vont en Enfer,
Alors le Paradis est aussi vide que la paume de ma main

Donc, bois du vin… C’est lui la vie éternelle,
C’est le trésor qui t’est resté des jours de ta jeunesse :
La saison des roses et du vin, et des compagnons ivres !
Sois heureux un instant, cet instant c’est ta vie.

Bois du vin, car tu dormiras longtemps sous la terre
Seul sans ami, sans camarade et sans femme ;
Surtout, ne dévoile ce secret à personne :
Les tulipes fanées ne refleurissent jamais.

Certains d’entre vous auront peut-être reconnu quelques-uns des fameux Quatrains d’Omar Khayyam, cet immense astronome, mathématicien et poète persan qui vécut entre 1048 et 1131 – il y a donc près de mille ans. Khayyam, considéré comme l’un des plus grands astronomes et mathématiciens du Moyen-Âge – il a notamment dirigé l’Observatoire de Boukhara – était fondamentalement un sceptique, et il a beaucoup raillé la prétention des savants à vouloir déchiffrer seuls l’énigme du ciel.

L’un des ses Quatrains les plus célèbres et que j’aime personnellement beaucoup affirme par exemple :

Ces perceurs maladroits des perles du savoir
Ont dit de l’univers tout ce qu’ils ont cru voir;
Ils n’ont fait, ignorants du mystère du monde,
Qu’agiter le menton avant le grand sommeil noir.

Pour Khayyam, l’homme n’est qu’un pion sans importance sur l’échiquier cosmique. Mieux vaut donc s’adonner aux plaisirs éphémères mais certains du vin et de l’amour. 464 de ses quatrains sont ainsi dédiés au vin ! Continuer la lecture →

Histoire des sciences, Mes publications

La révolution copernicienne chez les humanistes provençaux (4) : Gassendi

2 commentaires

Suite du billet précédent La révolution copernicienne chez les humanistes provençaux (3) : Peiresc

De l’astronomie à l’atomisme

Pierre Gassendi naît le 22 janvier 1592 près de Digne, dans les Alpes de Haute-Provence. Après avoir commencé ses études au collège de Digne, il suit des cours de philosophie à l’université d’Aix. En 1614, après l’obtention d’un doctorat de théologie à Avignon, il est nommé professeur de rhétorique et chanoine à Digne, puis professeur de philosophie à Aix, dont il semble avoir été chassé par la venue des jésuites. Il terminera sa vie le 24 octobre 1655 à Paris, après avoir été nommé, dix ans auparavant, professeur de mathématiques au Collège Royal (devenu depuis le Collège de France). Gassendi est le type même de l’humaniste polyvalent : il est à la fois astronome, mathématicien, philosophe, théologien et biographe[i]. Mais c’est en astronomie et en philosophie que ses travaux seront les plus durables.

Lieu de naissance de Gassendi à Champtercier, près de Digne. Lithographie de Victor Camoin, Musée Gassendi

Fils de cultivateurs peu aisés, Pierre Gassendi aurait dès son enfance contracté sa passion pour les choses du ciel en gardant les troupeaux de nuit. Toute sa vie il ne cessera d’observer, utilisant à la fois des lunettes et des instruments à pinnules. Pendant ce premier demi-siècle d’existence des lunettes, les deux méthodes se pratiquent en effet en parallèle : avec les lunettes on cherche à faire des découvertes, avec les instruments traditionnels comme le quart de cercle ou le rayon astronomique que l’on utilise à l’œil nu, on prend les mesures, ce que les lunettes ne permettent pas encore de faire[ii].

Dessin des taches solaires par Scheiner

Les taches solaires sont l’une des grandes nouveautés révélées par la lunette, mais dans un premier temps elles ne sont pas comprises. A l’époque de Gassendi, il faut multiplier les observations pour essayer de déterminer leur vraie nature. Les taches sont-elles sur la surface du soleil, ou de petits satellites tournant autour de lui ? Sont-elles des nuages, ou bien une imperfection de la lunette elle-même ? Gassendi commence ses observations en 1620 et en fait une longue série, avec un regain d’activité autour de 1626, l’année des premiers travaux de Christoph Scheiner (1575-1650) sur la question, qui prend les taches pour des satellites. Gassendi suit au contraire Galilée, en les considérant comme des marques sur la surface du soleil, et donc une preuve de la rotation de notre étoile. A partir de ses observations des taches, il détermine la vitesse de rotation du soleil, obtenant une estimation de 25 à 26 jours, résultat assez remarquable pour ces valeurs qui varient selon la latitude. Malheureusement, la plupart des observations solaires de Gassendi, faites avant la période où il a conservé systématiquement ses notes dans des cahiers, sont perdues. Par la suite, Gassendi devient l’un des premiers astronomes à comprendre l’importance que peut avoir un recueil d’observations. Le 27 septembre 1635, il écrit à Peiresc que « pour empêcher que ces papillotes ou plumitifs de mes observations ne s’égarent plus, j’ai commencé depuis quelque temps d’écrire le tout en une main de papier toute entière que j’ai cousue et couverte en parchemin à ce dessein. » Son diaire (journal astronomique) est né, en même temps que la reconnaissance de la nature essentiellement historique de l’astronomie, qui le poussera à organiser et préserver ses propres observations.

portrait de Gassendi, gravure de Claude Mellan – Musée Gassendi

J’ai parlé dans le billet précédent du projet d’atlas lunaire mené conjointement par Gassendi et Peiresc à partir de 1634. De septembre à décembre 1636, on peut suivre les observations de la lune dans le diaire de Gassendi. Hélas, la mort de Peiresc le 24 juin 1637 met un terme à la préparation de l’atlas. Le graveur Claude Mellan reste à Paris et Gassendi, très affecté, abandonne le projet. Comme il l’explique dans sa Vie de Peiresc, leur objectif, outre le pur intérêt astronomique, était d’ordre cosmologique, s’agissant de mettre en évi­dence le fait que le globe de la lune est sem­blable au globe terrestre, et d’avaliser l’intuition de Galilée sur la profonde unité entre la physique terrestre et la physique céleste. Continuer la lecture →

Histoire des sciences, Mes publications

La révolution copernicienne chez les humanistes provençaux (3) : Peiresc

6 commentaires

Suite du billet précédent (2) : L’apport de Galilée

Peiresc, le prince des curieux

Nicolas-Claude Fabri de Peiresc naît le 1er décembre 1580 à Belgentier, petite commune de Provence située entre Aix et Toulon. Sa vie nous est essentiellement connue par la biographie qu’en fit son grand ami Pierre Gassendi[i].

Le château de Peiresc à Belgentier (Var)

Adolescent, Peiresc est élève des jésuites dans leurs collèges d’Avignon puis de Tournon ; à l’âge de seize ans il y reçoit un enseignement d’astronomie, qui le passionne malgré l’austérité de cette science qui à l’époque se limite à inventorier les étoiles et, par des mesures d’angles à l’arbalestrille ou à l’astrolabe, à suivre leurs mouvements. Peiresc revient ensuite faire sa philosophie à Aix-en-Provence, puis se rend à Padoue pour étudier le droit, tout en suivant nombre d’autres enseignements.

L’humaniste Gian Vincenzo Pinelli, ami de Galilée et de Peiresc.

Il se lie rapidement avec l’humaniste italien Gian Vincenzo Pinelli (1535-1601), qui devient son maître et modèle. C’est de Pinelli, dont la bibliothèque aurait été la plus vaste du XVIe siècle, que Peiresc tirera son goût immodéré pour les livres et les cabinets de curiosité. C’est chez lui également qu’il rencontre pour la première fois Galilée, à qui Pinelli avait ouvert sa bibliothèque.

Après plus de trois ans passés en Italie et à la mort de Pinelli qui l’affecte profondément, Peiresc revient en France pour continuer ses études de droit. Il séjourne à Montpellier pour passer sa thèse de doctorat puis, après divers voyages à Paris, Londres et les Flandres, il est nommé conseiller au Parlement de Provence. L’astronomie va cependant rester l’une de ses occupations majeures : jamais il ne s’éloignera de cette discipline et, par périodes, lui consacrera toute son activité.

Portrait de Peiresc jeune

Dès l’automne 1604, Peiresc observe la rencontre des trois planètes supérieures Mars, Jupiter et Saturne, événement qui ne se produit que tous les huit cents ans et qu’on appelle la Grande Conjonction. En même temps paraît une étoile de la grandeur de Jupiter, qu’on voit plus d’un an à l’un des pieds de la constellation du Serpentaire. Peiresc n’ayant pas encore de globe céleste pour s’assurer du nombre des étoiles fixes, croit qu’il s’agit d’une étoile déjà répertoriée par les Anciens. Cependant, par les lettres qu’il reçoit quelques mois après, il apprend qu’il s’agit d’une nouvelle étoile, que Galilée observe en même temps que lui et dont l’apparition porte un coup de plus à la doctrine aristotélicienne de l’immuabilité du ciel des fixes. Ces « étoiles nouvelles » sont appelées de nos jours des supernovæ. Celle observée par Peiresc est connue sous le nom de « supernova de Kepler », car ce dernier l’observa pendant près d’un an et en tira d’intéressantes leçons.[ii] Continuer la lecture →

Astronomie, Histoire des sciences, Mes publications

La révolution copernicienne chez les humanistes provençaux (2) : L’apport de Galilée

5 commentaires

Suite du billet précédent : Montaigne

La révolution galiléenne

Au cours des soixante années qui suivent la publication du De revolutionibus, seule une poignée d’astronomes répartis en Europe mesurent l’importance de la thèse copernicienne et s’attachent à la défendre, voire à l’adopter et à l’améliorer : William Gilbert et Thomas Digges en Angleterre, Galileo Galilei dans la très catholique Italie, Georg Joachim Rheticus, Michael Maestlin, Christophe Rothmann et Johannes Kepler en pays luthériens. Ils doivent cependant faire face aux virulentes critiques adressées à la doctrine du double mouvement de la Terre, jugée absurde. Reprenant l’argumentation d’Osiander, la majorité des savants de l’époque ne retiennent en effet de l’œuvre copernicienne que l’ingénieuse fiction mathématique permettant de faciliter et d’améliorer les calculs d’éphémérides célestes. En témoignent les nouvelles tables astronomiques dites Pruténiques, élaborées en 1551 par Erasmus Reinhold et s’appuyant sur la théorie héliocentrique, qui s’avèrent légèrement supérieures aux séculaires Tables Alphonsines fondées sur le système géocentrique de Ptolémée.

Ce sentiment de défiance est conforté par le Danois Tycho Brahé (1546-1601), le plus célèbre astronome de son temps réputé pour l’extrême qualité de ses observations. S’il admire l’œuvre du chanoine polonais, il ne peut en aucune manière adhérer au géocinétisme, raison pour laquelle il propose en 1583 un modèle dit géo-héliocentrique, système mixte dans lequel la Terre est immobile, la Lune, le Soleil et les étoiles fixes tournent autour d’elle, mais les cinq planètes tournent autour du Soleil. Ce confortable et astucieux compromis, qui lui permet de rester fidèle aux principes de la physique aristotélicienne et à l’interprétation théologique de la Bible, recueille rapidement l’aval de la majorité des astronomes, des philosophes et des théologiens de l’époque, qu’ils soient catholiques ou réformés. Continuer la lecture →

Histoire des sciences, Mes publications

La révolution copernicienne chez les humanistes provençaux (1) : Montaigne

3 commentaires

Début d’une série de billets adaptés d’un article paru en anglais dans la revue Inference

Le Soleil fixe au milieu des planètes

Dans le premier livre, je décris toutes les positions des orbes, ainsi que les mouvements que j’attribue à la Terre, afin que ce livre contienne pour ainsi dire la constitution générale de l’univers.
Nicolas Copernic, lettre-préface au pape Paul III, Des révolutions des orbes célestes, 1543 (trad. A. Koyré, Paris, Alcan, 1934)

Manuscrit du Commentariolus

L’œuvre princeps du chanoine polonais Nicolas Copernic (1473-1543), De Revolutionibus orbium cœlestium[i], publiée l’année même de sa mort, a été le fruit d’un long travail préparatoire présenté pour la première fois en 1515 sous forme réduite et manuscrite dans le Commentariolus[ii], diffusé uniquement auprès d’un cercle restreint d’intellectuels. Le traité astronomique complet de 1543 est considéré par les historiens modernes comme étant à l’origine de la vision moderne de l’univers. Il a pour objet d’attaquer, en vue de la remplacer, la thèse géocentrique consacrée par Aristote quelque deux mille ans plus tôt, et confortée par l’astronome alexandrin Claude Ptolémée dans son célèbre Almageste, prestigieux monument de science observationnelle et mathématique écrit dans les années 140 de notre ère, et qui depuis lors régnait sur l’astronomie occidentale et arabe.

Conscient des imperfections du système géocentrique de Ptolémée et soucieux de trouver une harmonie géométrique dans l’organisation du cosmos, Copernic réintroduit le système héliocentrique, modèle astronomique déjà évoqué dans l’Antiquité mais resté en sommeil, selon lequel le Soleil est au centre géométrique du monde tandis que la Terre tourne autour de lui en un an et sur elle-même en un jour. Ravalée au rang de simple planète, c’est-à-dire d’astre errant au même titre que Mercure, Vénus, Mars, Jupiter et Saturne, notre planète cesse ainsi d’occuper une position cosmologique privilégiée.

Dans la seconde moitié du XVIe siècle, le premier à mentionner le nom de Copernic en France est Omer Talon (1510-1562), un disciple de Petrus Ramus, dans les Academicae questiones de 1550 : la réception est plutôt favorable, car les ramistes sont hostiles à Aristote[iii]. En revanche, peu de ses contemporains prennent Copernic au sérieux, et les jugements sur l’héliocentrisme sont majoritairement négatifs. On lit notamment des railleries à l’égard de la thèse copernicienne chez les poètes de La Pléiade, comme le célèbre Du Bartas[iv] ou le moins connu Jean Bodin[v]. De fait, la doctrine de Copernic, jugée absurde car contraire à l’évidence sensorielle de l’immobilité terrestre, se répand très lentement ; le terme même de « révolution scientifique » qui lui est attaché n’a fait son apparition qu’au XXe siècle sous la plume de l’épistémologue Thomas Kuhn[vi].

Guillaume de Salluste seigneur du Bartas (1544-1590)

Il se trouve entre nous des esprits frénétiques
Qui se perdent toujours par des sentiers obliques
Et, de monstres forgeurs, ne peuvent point ramer
Sur les paisibles flots d’une commune mer.
Tels sont comme je crois ces écrivains qui pensent
Que ce ne sont pas les cieux ou les astres qui dansent
A l’entour de la terre, mais que la terre fait
Chaque jour naturel un tour vraiment parfait.
Guillaume de Salluste du Bartas, La Sepmaine ou création du monde, 1578.

Cependant, Michel de Montaigne (1533-1592) fait figure d’exception en soutenant, dans ses Essais, non seulement la thèse héliocentrique, mais en percevant aussi l’œuvre de Copernic comme une révolution scientifique en train de s’accomplir. Pour en comprendre les raisons profondes, il faut rappeler la position fondamentalement sceptique de Montaigne concernant la philosophie de la connaissance.

Le système héliocentrique de Copernic, déjà proposé dans l’Antiquité par Philolaos et Aristarque de Samos

Exercice de jugement sceptique sur l’astronomie

Montaigne reçoit une éducation humaniste dès son plus jeune âge ; il fait une carrière de magistrat, exerce la fonction de maire de Bordeaux et prend sa retraite à l’âge de trente-sept ans pour écrire et réviser, de 1571 à sa mort, les fameux Essais, qui sont des exercices de jugement. Continuer la lecture →

Littérature, Nouvelles

Contes de l’Outre-temps (9) : Les mouches

4 commentaires

Suite de la série de brèves nouvelles fantastiques écrites au fil du temps, que j’envisage de réunir un jour en un recueil intitulé  “Contes de l’Outre-temps”, si un éditeur s’y intéresse.  

Les mouches

 

Philémon adorait les mouches. Aussi entrait-il dans une colère épouvantable lorsque ses parents les tuaient.

Pourtant, il fallait bien qu’on les tue, ces sales petites bêtes noires, ou pires, vertes, qui posaient leurs pattes tour à tour sur les bouses des vaches et le garde-manger…

Ils vivaient à la campagne. Lorsque le printemps venait, en même temps que les beaux jours, on voyait affluer des milliers de mouches qui volaient dans les champs jaunes, suivant le bétail dans l’attente de quelque excrément. Elles envahissaient les maisons, les fermes et les écuries. Elles agaçaient tout le monde. Même les chevaux piaffaient d’impatience lorsque les bestioles établissaient leur campement sur leur propre dos, et collaient leurs trompes sur les crins des crinières.

Mais ce qui exaspérait le plus Philémon, c’était la manière méthodique, froide et infaillible avec laquelle ses parents accomplissaient leur destruction. Ils achetaient à la ville une « bombe » insecticide, faite d’un cylindre de métal muni d’un dispositif de vaporisation, qui dispensait à volonté un nuage de micro-gouttelettes détruisant tout insecte ayant eu la mauvaise idée de s’en approcher.

Philémon, à quatorze ans, commença à leur faire des reproches, d’un ton un peu ironique. Il traita ses parents « d’assassins », de « tueurs d’animaux », mais gentiment, le sourire au coin des lèvres… Et ses parents étaient contents d’avoir un fils aussi sensible, qui aimait tant les bêtes.

Philémon se prit à son propre jeu. A force d’observer les mouches, chaque été, il se prit d’une véritable passion pour elles, et se trouva quelques affinités avec ces insectes volants.

Lorsqu’il était seul dans la maison, il ouvrait en grand les portes et les fenêtres, et des flots de mouches s’engouffraient dans la fraîcheur des pièces.

Philémon était heureux. Il les regardait voleter, marcher à l’horizontale, à l’envers, à la verticale, sur les murs, au plafond, partout.

Il était fasciné lorsqu’il apercevait deux mouches accouplées : l’une d’elles, la femelle, portait toujours un petit point rouge sur l’articulation des ailes, et Philémon guettait les mâles qui s’approchaient des femelles solitaires, dansaient autour, puis soudain s’abattaient sur elles.

Lorsque ses parents rentraient, ils se fâchaient de voir autant de mouches chez eux, qui salissaient tout, et alors le carnage commençait : en trois nuages vaporisés par la bombe (en « trois coups de bombe », comme ils disaient tous), les cadavres s’entassaient sur le sol.

Philémon regardait avec consternation les pauvres bêtes se tortiller sur les carreaux, et un grand vide se creusait dans son cour à la vue de leurs soubresauts d’agonie.

Aussi avait-il pris l’habitude d’évacuer toutes les mouches qu’il avait fait entrer, en les attrapant dans sa main, d’un coup vif mais délicat, afin de les soustraire au supplice de la bombe ; il allait ensuite porter ses prisonnières d’un instant dans les champs de foin. Il passait plusieurs heures à finir ce travail ; c’était pour lui comme l’accomplissement d’une grande Œuvre.

Cependant, les mouches ne lui rendaient guère son affection. Comme si elles étaient inconscientes, elles venaient l’agacer lui aussi, en se posant sur son visage. Philémon les chassait d’un geste de la main, sans les écraser. Il avait parfois été exaspéré par les bestioles, lorsque celles-ci se posaient sur son visage endormi dès cinq heures du matin, aux premiers rayons du soleil. Et Philémon, bouffi de sommeil et de mauvaise humeur, avait failli plus d’une fois massacrer l’une d’elles, mais il s’était toujours retenu au dernier moment, en pensant à son Œuvre.

***

Continuer la lecture →

Littérature, Nouvelles

Contes de l’Outre-temps (8) : Monsieur Héron

2 commentaires

Suite de la série de brèves nouvelles fantastiques écrites au fil du temps, que j’envisage de réunir un jour en un recueil intitulé  “Contes de l’Outre-temps”, si un éditeur s’y intéresse.  

Monsieur Héron

 

Monsieur Héron marchait d’un pas tranquille sur le sentier humide qui sentait bon le bois mouillé après la pluie. La mousse feutrée se blottissait dans les taillis, l’herbe dégoulinait de perles roses. La forêt déployait toutes ses splendeurs devant les yeux étonnés du promeneur.

C’était un miracle de la Nature, une telle forêt. Nul n’aurait pensé que la végétation pût renaître dans cette région ravagée par une explosion atomique cinquante années auparavant. Le sol avait été mutilé, les pierres avaient fondu… Un lieu à jamais calciné qui laisserait aux hommes de demain une preuve tangible de la folie de leurs aïeux.

Pourtant… Lorsque tous les humains eurent fui cette zone maudite, la Nature devint folle à son tour. Mais ce fut une folie généreuse, qui arracha à la terre une forêt cyclopéenne, taillée par un dieu dément. Chaque cratère fut comblé de fougères et de fleurs ; les herbes se mirent à grouiller ; les espèces végétales les plus diverses naquirent côte à côte dans cet étrange creuset de quelque jardinier alchimiste.

Les savants de l’époque furent stupéfaits, et les botanistes incrédules. Mais la forêt était bien là, semblant narguer leurs chimères scientifiques.

Elle semblait la palette d’un peintre prodigue. On y trouvait toutes les teintes. Les feuillages étaient bleus, jaunes, verts ; l’herbe rouge, blanche parfois… D’autres couleurs ne portaient pas de nom car aucun homme n’avait pensé qu’elles pussent exister ; mais toutes étaient nuancées, l’œil n’était pas choqué par ces fantastiques assemblages de lumière. Une harmonie souveraine baignait la forêt. Comme dans un vieux conte de fées…

Monsieur Héron songeait à tout cela, se laissant aller à un lyrisme démodé. Il se sentait attiré par cette étrange forêt, où il venait pour la première fois… Continuer la lecture →

Astronomie, Histoire des sciences, Littérature, Mes publications, Roman

Mes romans (7) : Ulugh Beg, l’astronome de Samarcande

Laisser un commentaire

Ulugh Beg, l’astronome de Samarcande

310 pages, JC Lattès, Paris, 2015 – ISBN 978-2709644839

CouvertureEn 1429, Samarcande, escale majeure de la route de la soie connaît une animation encore plus vive qu’à l’ordinaire. Le plus grand observatoire jamais conçu vient d’être inauguré. Les ambassadeurs du monde vont contempler un immense sextant de 80 mètres de haut et 40 mètres de rayon plongeant dans une fosse vertigineuse, un gigantesque cadran solaire dont les parois externes sont couvertes d’une vaste fresque représentant le zodiaque et qui recèle les plus perfectionnés des instruments de mesure du temps et de l’espace : sphères armillaires, clepsydres, astrolabes…
Le promoteur de ce prodige architectural, mais aussi le directeur de l’observatoire n’est autre que le prince et gouverneur de Samarcande, Ulugh Beg, le petit-fils du conquérant redoutable qui mit tout l’Orient à feu, de l’Indus au Jourdain : Tamerlan.
Amoureux des sciences et du ciel, piètre politique et militaire – ce qui lui coûtera la vie -, Ulugh Beg entouré des meilleurs astronomes de son temps, va calculer la position de mille étoiles et rédiger un ouvrage majeur : les tables sultaniennes qui fascineront les savants, les lettrés et les voyageurs du monde entier.
C’est l’histoire totalement hors du commun de ce savant poétique et rigoureux que Jean-Pierre Luminet nous invite à découvrir dans une fresque romanesque épique, au cœur d’un monde de grandes étendues désertiques, de cités au raffinement incomparable et de guerres permanentes où, cependant, l’homme continue plus que jamais sa conquête de la science et des étoiles.

Continuer la lecture →

Littérature, Nouvelles

Contes de l’Outre-temps (7) : L’âne

6 commentaires

Suite de la série de brèves nouvelles fantastiques écrites au fil du temps, que j’envisage de réunir un jour en un recueil intitulé  “Contes de l’Outre-temps”, si un éditeur s’y intéresse.  J’ai écrit celle-ci en 1973, au retour de mon premier long voyage en voiture, de la France au Maroc. L’interminable file d’attente au débarquement de Ceuta est authentique, ainsi, hélas, que le pauvre âne écrasé sous sa charge…  

L’âne

 

J’étais paisiblement installé à la terrasse d’un petit café de Saint-Cirgues-en-Montagne, dans l’Ardèche.

Un calme profond imprégnait les êtres et les choses, comme s’il eût été composé de subtiles molécules diluées dans l’atmosphère suave du soir.

Je plissai les yeux de contentement, tant le paysage était beau. Des bouffées de souvenir remontaient dans ma gorge.

Près de moi, mon ami Philippe semblait tout aussi extasié. Des nuages aux formes de haillons se battaient comme des chiffonniers, les dômes ventrus des collines profilaient un vert insolent qui semblait enchanter les troupeaux de vaches que l’on entendait tinter au loin.

Lorsque nous ne contemplions pas en silence l’éternité de ces lieux, nous discutions un peu de philosophie et de musique, tout en nous régalant d’une bière bien mousseuse qui miroitait dans la lumière du couchant.

Nous vîmes soudain un âne qui trottinait sur la route cabossée, devant nous, lourdement chargé de fagots de bois. Le pauvre animal titubait sous le fardeau, et le gamin qui le menait ne semblait pas s’en soucier.

Notre amour des bêtes nous fît aussitôt déplorer ce triste état de choses. Mais, hypocritement, nous ne fîmes pas un geste pour intervenir. Figés en une incompréhensible torpeur, le cœur serré et coupable, nous regardâmes longuement s’éloigner l’étrange couple, l’âne épuisé et l’enfant indifférent.

Lorsque enfin leurs silhouettes se furent amalgamées en une seule petite tache sombre qui se découpait sur l’horizon écarlate, nous commençâmes à analyser notre petite lâcheté. Pourquoi l’homme devient-il si faible, si indécis dès le moment où il doit agir en accord avec ses propres convictions éthiques ou philosophiques ?

Un tel prônera que la charité est la plus haute des vertus, mais répugnera à lâcher une pièce au pauvre bougre empli de honte.

Tel autre – ce fut le cas pour nous – proclamera son amour immodéré pour le règne animal, mais ne lèvera pas le petit doigt pour décharger un âne croulant sous le poids d’un fardeau trop lourd …

Nous en conclûmes avec vergogne que l’inertie était la grande ennemie de l’homme, puisqu’elle retient d’agir et que l’action permet à l’homme de se manifester, donc d’exister en accord avec la nature.

Après ces réflexions assez communes, nous nous tûmes quelques instants. C’est alors que, me souvenant d’une aventure que j’avais vécue quelques années auparavant, je me tournai vers Philippe et lui contai cette curieuse histoire.

« Je venais de traverser le détroit de Gibraltar à bord du ferry-boat Victoria, embarquant ma voiture et un désir d’aventure qui n’attendait que l’Afrique pour être rassasié, du moins pour quelque temps.

Je me trouvai donc à Ceuta, enclave espagnole d’Afrique qui fait face au Grand Rocher, et il ne me restait plus qu’à remplir les formalités d’usage avant d’entrer en territoire marocain. Continuer la lecture →

Astronomie, Histoire des sciences, Littérature, Mes publications, Roman

Mes romans : Les bâtisseurs du ciel (l’intégrale)

6 commentaires

Les Bâtisseurs du ciel (l’intégrale)

EAN : 9782709636377 – Parution : 10/11/2010
1640 pages

Batisseurs-couvRassemblés en un volume, les quatre grands romans de Jean-Pierre Luminet consacrés à ceux qui ont totalement changé notre vision de l’univers : Copernic, Kepler, Tycho Brahé, Galilée, Newton.
« Au cours du XVIe et du XVIIe siècle, une poignée d’hommes étranges, des savants astronomes, ont été des précurseurs, des inventeurs, des agitateurs de génie. Ce qu’on ignore généralement – peut-être parce que leurs découvertes sont tellement extraordinaires qu’elles éclipsent les péripéties de leur existence – c’est qu’ils ont été aussi des personnages hors du commun, des caractères d’exception, des figures romanesques dont la vie fourmille en intrigues, en suspense, en coups de théâtre… »
La série Les Bâtisseurs du ciel est un hymne à la science, au plaisir et à la hardiesse.

****************************************************************

DOSSIER DE PRESSE

« Vulgarisateur surdoué et passionné, Jean-Pierre Luminet nous ouvre les portes de la nuit. »
Télérama

« Dans ses romans s’expriment toute la précision et la clarté du scientifique. »
Le Monde” Continuer la lecture →

Littérature, Nouvelles

Contes de l’Outre-temps (6) : Santa Cruz de Mudela

5 commentaires

Suite de la série de brèves nouvelles fantastiques écrites au fil du temps, que j’envisage de réunir un jour en un recueil intitulé  “Contes de l’Outre-temps”, si un éditeur s’y intéresse.  J’ai écrit celle-ci en 1973, au retour de mon premier long voyage en voiture,  de la France au Maroc en passant par les régions désolées de la Castille. Le village existe vraiment, mais je suppose et espère que l’on n’y pratique pas les rites imaginés ci-dessous…  

Santa Cruz de Mudela

 

C’étaient les premiers jours d’un brûlant juillet où le ciel faisait peser sa chape de feu sur les routes poussiéreuses d’Espagne.
Depuis deux jours, je fonçais à travers ce pays délabré de chaleur afin d’arriver au plus vite près des rivages doux et parfumés de la baie de Cadiz.
Ayant donc traversé Madrid tôt dans la matinée dans l’espoir d’éviter quelque peu la circulation démente de la capitale – espoir d’ailleurs déçu –, j’avais roulé tout le matin dans la fournaise de Castille. Tour à tour Aranjuez, Ocaña, Madridejos, Manzanares m’avaient montré leurs visages fugitifs, images bariolées tantôt empreintes de la fraîcheur des arcades comme à Aranjuez, tantôt ardentes et blanches, ou laides et grises…
En début d’après-midi, je passai près de Valdepeñas et commençai à ressentir les affres de la faim. Je décidai de faire halte au prochain village pour dénicher une quelconque épicerie.
Dans cette immense Castille, les villages sont si rares le long de la dure route d’Andalousie que je craignais de n’en pas trouver avant une bonne heure. Ce délai ne plaisait guère à mon ventre affamé, et je maudis mon imprévoyance. Aussi fus-je heureusement surpris de lire le panneau indiquant Santa Cruz de Mudela à trois kilomètres.
Ravi, je quittai le grand serpent rouge qui zébrait ma carte Michelin et m’engageai sur une petite route de campagne.
Je devrais dire un désoloir. Partout de la poussière blanche.
J’ai toujours été intrigué, malgré ma formation scientifique, par le fait que le blanc est la somme de toutes les couleurs. Ici, le blanc des collines traduisait au contraire l’absence de tout coloris. C’était un désert de rocaille qui tentait sans y parvenir d’imiter la vastitude noble de son immense semblable, le Sahara.
Sur ces arides pensées, j’atteignis Santa Cruz. Là encore ne régnait que désolation. Les rues étaient vides, les volets clos.
Je n’ignorais pas les habitudes journalières des Espagnols. Je pensai soudain à l’heure et réalisai combien mon espoir de trouver une boutique ouverte était vain.
Voulant forcer le destin, et fulminant une fois de plus contre mon étourderie, je me mis cependant en quête d’une boulangerie et d’une boucherie.
Mes connaissances de la langue espagnole se réduisaient à quelques mots d’usage courant. Il m’était toujours difficile – sinon comique ! – de me renseigner après des habitants du pays sur des sujets précis.
De toute façon, dans ce village, j’étais seul, seul comme un voyageur sur une planète de feu.
Après avoir laissé ma voiture le long du trottoir, certain de ne pas gêner une circulation inexistante, je partis à pied dans les rues du village, rasant les murs afin de recueillir quelques bouffées de la fraîcheur des maisons. Mais les porches vétustes ne me renvoyaient qu’une haleine tiède et sans parfum.
Je trouvai enfin le mot « carnecería » inscrit au-dessus d’une porte laidement peinte en bleu. Mais, comme je m’y attendais, l’entrée était verrouillée.
Je poursuivis néanmoins ma quête insensée. La chaleur et la faim commençaient à me marteler le crâne, les fatigues du voyage ne faisant que contribuer à mon indolence.
Un peu plus loin, la même scène se déroula avec une boulangerie. Désespérant de trouver quelque chose – un peu de pain et de manchego, l’un des rares fromages espagnols, m’aurait semblé un menu d’ambassadeur –, je me résignai enfin à regagner ma voiture et à filer au plus vite en direction de la souriante Andalousie, tâchant d’oublier les protestations indignées de mon estomac malmené par deux jours de cuisine espagnole pimentée.

Je refaisais le chemin en sens inverse lorsque je la vis. Continuer la lecture →

Arts, Arts visuels, Astronomie, Musique

Hommage à Tristan Clais, compositeur et graphiste (1929-2017)

Un commentaire

Vous n’avez très probablement jamais entendu du compositeur et graphiste Tristan Clais. Il vient de décéder le 4 janvier à l’âge de 88 ans. Il était mon ami et ce billet lui rend hommage.

Comme l’a écrit l’un de ses amis, Joseph Mornet, dans un article-hommage, raconter la vie de Tristan Clais tient presque de l’impossible tant elle fut foisonnante. Né en 1929, Tristan avait fait des études musicales et théâtrales au Conservatoire Royal de Bruxelles, à la suite desquelles il s’était engagé comme comédien au Théâtre National de Belgique et autres scènes pendant plusieurs saisons. En 1958, il est entré à la Radio Télévision Belge où il a présenté les programmes musicaux et les concerts publics pendant seize ans. Parallèlement il a mené une carrière de concertiste en tant que baryton, particulièrement en Allemagne (oratorios, lied …), et de récitant dans des œuvres de Henri Pousseur, Michel Butor, Darius Milhaud, etc…

Tristan chez lui, devant quelques-unes de ses réalisations graphiques.
Tristan chez lui, devant quelques-unes de ses réalisations graphiques.

A cette époque il a reçu des cours particuliers de direction d’orchestre avec le grand chef Igor Markevitch. Une bourse du gouvernement italien lui a été attribuée en 1962 pour perfectionner sa formation musicale à l’Academia Belgica de Rome. C’est là qu’il a décidé de se consacrer définitivement à la composition. Pendant toutes ces années, Tristan Clais a participé en parallèle aux activités du groupe surréaliste Phases avec son ami l’excellent peintre belge  Jacques Lacomblez, écrivant des textes, participant à des « happenings », réalisant des collages et des graphismes.

A partir de 1971, ses œuvres musicales ont été régulièrement jouées et diffusées, en France et à l’étranger, fréquemment sous sa direction. Plusieurs d’entre elles ont été créées à Montpellier et sa région où le compositeur a vécu la dernière partie de sa vie. Son œuvre compte un nombre important d’opus utilisant divers ensembles instrumentaux, chanteurs et organistes, et montre un intérêt marqué pour la physique fondamentale et l’astrophysique, comme en témoignent les titres de nombre de ses œuvres : Alpha Céphéï II (1973, créé au Festival de Royan par I Solisti Veneti et Ars Nova sous la direction du compositeur), Jeu de Quarks I (ensemble 2E2M, direction Tristan Clais, Théâtre de l’Odéon 1975), et surtout la série des Cygnus initiée par Cygnus X1 pour piano et orchestre (1986, créé par l’ensemble 2E2M sous la direction du compositeur). Le titre est une référence explicite à la source X binaire Cygnus X1 – première source X répertoriée dans la constellation du Cygne, découverte en 1965 et qui, dans les années 1970, s’est révélée abriter le premier « candidat » trou noir de masse stellaire.

La toute première édition de mon livre sur les trous noirs, parue en novembre 1987 chez Belfond.
La toute première édition de mon livre sur les trous noirs, parue en novembre 1987 chez Belfond.

C’est en 1988 que Tristan Clais m’a écrit pour la première fois, exprimant son intérêt enthousiaste pour les phénomènes étranges de l’astrophysique. Particulièrement fasciné par les trous noirs, il venait de lire l’ouvrage de vulgarisation que je leur avais consacré en 1987 et souhaitait approfondir la question. Il venait de composer deux autres opus intitulés Cygnus X2 (pour orgue, 1986) et Cygnus X3 (sonate pour piano, 1986), sans doute bien informé que les observations effectuées en rayons X par des télescopes embarqués dans l’espace avaient effectivement découvert deux autres sources X binaires du même nom dans la constellation du Cygne…

Amateur de musique contemporaine et déjà désireux de tisser des liens fertiles entre astrophysique et musique, je lui ai répondu aussitôt. Une relation épistolaire s’est vite nouée. Dès lors Tristan a poursuivi son cycle en s’affranchissant des contraintes de catalogue, puisque la série s’est achevée par un Cygnus X21 parfaitement imaginaire… Écrites pour diverses formations instrumentales, ces pièces tentent toutes de transposer musicalement les phénomènes d’accrétion et d’engloutissement dans un trou noir. Dans Cygnus X-7 pour piano et orchestre, on entend par exemple un sifflement strident, persistant, voire exaspérant, évoquant le trou noir suçotant obstinément son étoile comme l’araignée sa proie. Des cascades pianistiques figurent le gaz qui dégringole en jetant ses derniers feux. Des grappes sonores nommées « clusters », constituées d’au moins trois sons conjoints et simultanés, souvent exécutées avec le poing, le coude ou l’avant-bras, dénotent la coagulation finale dans le trou noir. Certains nostalgiques de Dante y entendront les cris des âmes englouties. L’harmonie des sphères contemporaine n’est vraiment plus ce qu’elle était du temps de Kepler… Continuer la lecture →

Arts visuels

Cosmosaïques

Les Cosmosaïques sont une série de collages que j’ai réalisés à partir de 2005, suite à une longue réflexion sur la notion de symétrie et de brisure de symétrie ainsi que de mes travaux sur la topologie cosmique et les pavages d’espace. L’idée fondatrice est qu’en physique tout comme dans les arts, la symétrie parfaite est statique, tandis que les brisures de symétrie engendrent la dynamique.

Tout au long de l’histoire, de nombreux penseurs ont été si imprégnés d’un certain sentiment de la symétrie qu’ils n’ont pu s’empêcher de croire qu’elle tient une place importante dans l’explication du monde. Dans son texte Eurêka (1848), Edgar Poe écrivait  : “Le sentiment de la symétrie est un instinct qui repose sur une confiance presque aveugle. C’est l’essence poétique de l’univers, de cet Univers qui, dans la perfection de sa symétrie, est simplement le plus sublime des poèmes. Or, symétrie et cohérence sont des termes réciproquement convertibles ; ainsi la Poésie et la Vérité ne font qu’un…”

De fait, la notion de symétrie fascine scientifiques et artistes depuis l’Antiquité, et d’innombrables œuvres et ouvrages lui sont consacrés. Aujourd’hui encore, la symétrie traverse la totalité du champ de la physique, au point d’en devenir le pilier fondateur.

Le grand mathématicien et physicien Hermann Weyl (1885-1955) a beaucoup fait pour montrer l'importance des groupes en physique quantique. On lui doit aussi un excellent petit livre de vulgarisation sur le concept de groupe ("Symétrie et mathématique moderne") et ses connexions avec la notion de symétrie dans les sciences de la nature, que ce soit la cristallographie, la biologie ou la théorie de la relativité ou même le domaine artistique.
Le grand mathématicien et physicien Hermann Weyl (1885-1955) a beaucoup fait pour montrer l’importance des groupes en physique quantique. On lui doit un excellent petit livre de vulgarisation sur le concept de groupe (“Symétrie et mathématique moderne”) et ses connexions avec la notion de symétrie dans les sciences de la nature, que ce soit la cristallographie, la biologie, la théorie de la relativité, ou même le domaine artistique.

Par exemple, depuis trente ans, les chercheurs tentent d’unifier les forces et les particules qui constituent notre univers matériel, c’est-à-dire leur trouver une description mathématique commune. Une telle « superthéorie » rendrait compte non seulement de toutes les formes connues et inconnues de la matière, mais aussi des quatre interactions fondamentales que sont la gravitation, l’électromagnétisme, les interactions nucléaires forte et faible. Ces théories d’unification sont encore variées : Grande Unification, supersymétrie, supercordes, etc., mais leur hypothèse de base commune est que la nature opère selon un ensemble de règles mathématiques se ramenant à des symétries. Bien que les symétries de la nature soient aujourd’hui cachées dans notre Univers à basse énergie, elles se révèleraient à très haute température et peuvent être étudiées dans les accélérateurs de particules.

L'unification complète des quatre interactions fondamentales ne se ferait qu'à très haute énergie, conditions qui dans l'histoire de l'univers n'auraient été réalisées que durant l'ère très primordiale dite "de Planck".
L’unification complète des quatre interactions fondamentales ne se ferait qu’à très haute énergie, conditions qui dans l’histoire de l’univers n’auraient été réalisées que durant l’ère très primordiale dite “de Planck”. Les expériences du CERN (LHC) ont confirmé la première unification dite électrofaible (le boson de Higgs en étant la “cerise sur le gâteau”). Les deux autres unifications, supputées à bien plus haute énergie, restent hypothétiques.

Cependant, plus fascinante encore est la notion de « brisure de symétrie ». En effet, le but réel des théories d’unification est double : il s’agit non seulement de découvrir les symétries sous-jacentes de l’Univers primitif (à très haute température), mais aussi de trouver des mécanismes physiques capables de « briser » ces symétries lorsque, au cours de son expansion, l’Univers est descendu à basse énergie. Après tout, nous vivons dans un Univers devenu complexe, empli de particules et d’interactions si diverses qu’elles se prêtent mal à une description trop symétrique. La complexité du monde peut donc se traduire par des écarts à la symétrie parfaite. La physique étudie précisément les brisures de symétrie et montre que celles-ci jouent un rôle au moins aussi fondamental dans la nature que les symétries en elles-mêmes. Un autre exemple frappant illustrant la richesse du concept se trouve en théorie des cordes, où les brisures de symétrie du vide quantique engendrent une multiplicité d’univers aux caractéristiques généralement différentes du nôtre, lequel ne serait donc qu’une réalisation hautement improbable au sein d’un « multivers ».

Il est remarquable que cette démarche se retrouve dans l’art et l’esthétique. La symétrie y est omniprésente, mais la notion (subjective) de « beauté » est davantage liée à un léger écart à la symétrie plutôt qu’à la symétrie parfaite. Les plus beaux visages ne sont pas exactement symétriques, les architectures les plus réussies mêlent symétrie et surprise… Continuer la lecture →