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Dossier – Le CERN

Alan Vonlanthen
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Dossier – Le CERN

Dossier de l’épisode #43.

[Suite à l’excellent commentaire de Grindaizer, corrections entre crochets carrés]

CERN (photo Flick CC Certains droits réservés par Ars Electronica)

Le contexte de la création du CERN

Louis de Broglie (image Wikipédia)Petite digression avant d’attaquer… Avant de me demander ce qu’est le CERN, je me suis demandé qui en avait eu l’idée… En faisant le podcast, on se casse le nez sur des personnages plus improbables les uns que les autres… Dans le genre, vous ne serez pas déçu-e-s: j’ai le plaisir de vous présenter quelqu’un de haut en couleur que j’affectionne tout particulièrement: Monsieur le Duc de Broglie (prononcer “de Breuil”). Licencié en lettres à l’âge de 18 ans, il se dit qu’une petite licence en sciences ne lui ferait pas de mal non plus, et hop, il la passe en 2 ans avant de faire son service militaire en 1913, et, pas de bol, d’être mobilisé entre 1914 et 1918 pour cause de guerre mondiale (le site de l’Académie française nous apprend qu’il a passé ces 4 ans sur la Tour Eiffel, à tenter de décrypter les messages allemands)… Après la guerre, son frère l’initie à la physique et ça lui plaît bien… Voici ce que Wikipédia nous dit de la suite de ses aventures:

Si on se réfère à la biographie de Nobel, c’est à 32 ans, en 1924, six ans après la fin de la Première Guerre mondiale, que Louis de Broglie soutient une thèse de doctorat purement théorique  (…). Quatre ans plus tard, cette thèse lui vaudra d’être nommé maître de conférences à la faculté des sciences de l’université de Paris et un an plus tard, en 1929, elle lui vaudra le prix Nobel de physique pour sa « découverte de la nature ondulatoire de l’électron », sa thèse théorique ayant été totalement confirmée par deux expérimentateurs américains Davisson et Germer qui ont observé la première diffraction d’électron par un cristal…

Une intelligence hors du commun,  Monsieur le Duc… Un authentique génie. Membre de l’Académie des sciences, de l’Académie française, de la Royal Society, il a reçu de nombreuses récompenses, dont le prix Kalinga décerné en 1952 par l’UNESCO pour sa capacité à communiquer le savoir scientifique. En 1949, au sortir d’une seconde guerre mondiale, alors que la recherche scientifique est quasi morte en Europe et que la physique nucléaire est considérée comme extrêmement suspecte par les différents gouvernements, notre ami Louis de Broglie lance l’idée, lors de la Conférence européenne de la culture tenue à Lausanne en 1949, de créer un laboratoire scientifique partagé par tous les pays d’Europe. Il a manifestement fait le bon discours au bon moment avec les bons arguments, car il a été entendu! Le Conseil Européen de Recherche Nucléaire fut créé en 1952 par 11 pays européens avec le soutien de l’Unesco.

Un peu d’histoire, de la création du CERN à aujourd’hui

Le Conseil en question a décidé d’implanter le site du CERN en Suisse, plus précisément à Meyrin, juste à côté de Genève, sur la frontière franco-suisse. Le canton de Genève accepte le projet, par référendum, en 1953  et les premiers travaux pour la construction du laboratoire et de son accélérateur commencent au mois de mai 1954.

Fin septembre 1954, la convention du CERN est ratifiée par les 12 États européens fondateurs (la Belgique, le Danemark, la France, la Grèce, l’Italie, la Norvège, les Pays-Bas, la République fédérale d’Allemagne, le Royaume-Uni, la Suède, la Suisse et la Yougoslavie), et le CERN est officiellement créé ; il se nomme maintenant Organisation européenne pour la Recherche nucléaire. Le Comité provisoire initial est dissous, mais l’acronyme CERN étant quand même plus sexy que OERN, il est conservé. Accessoirement, si l’organisation devait être renommée aujourd’hui, on l’appellerait probablement “Laboratoire européen pour la physique des particules” car on ne s’intéresse plus tellement au noyau (nucléus/nucléaire) mais aux particules élémentaires qui le constituent.

À partir de là, tout va très vite:

  • En 1957 déjà, le premier accélérateur est mis en service. C’est un synchrocyclotron.
  • Deux ans plus tard, en 1959, le premier synchrocyclotron à protons (PS) est mis en service. Avec une énergie de faisceau de 28 GeV, le PS est l’accélérateur le plus puissant au monde à l’époque (pendant quelques mois seulement). Il a permis de faire décoller le programme de physique des particules du CERN. Depuis lors, la puissance initiale de ses faisceaux a été multipliée par mille et le PS est toujours en service aujourd’hui!
  • Dans les années 60, la recherche en physique des particules n’est pas très efficace: les chercheurs doivent examiner à l’oeil nu des millions de photographies prises dans des chambres à bulles ou à étincelles. Georges Charpak révolutionne tout cela en 1968 en inventant une nouvelle méthode de détection, la “chambre proportionnelle multifils” (pour laquelle il recevra le Prix Nobel en 1992). Reliée à un ordinateur, la technologie augmente le taux de comptage par 1’000. Le CERN sort de l’ère manuelle entre dans l’ère de l’électronique!
  • En 1971, padaboum, les ISR, ou Anneaux de stockage à intersections, produisant les premières collisions proton–proton au monde, sont mis en service. Pourquoi est-ce que c’est important? Voici ce que nous dit le site du CERN:

    Lorsque des particules à haute énergie sont accélérées et percutent une cible fixe, la plupart de l’énergie utile est absorbée par le recul de la cible, et seule une fraction de l’énergie alimente la collision. Dans les années 1950, les physiciens comprennent que si deux faisceaux de particules pouvaient être envoyés l’un contre l’autre, aucune énergie de recul ne serait gaspillée, ce qui permettrait une utilisation beaucoup plus efficace de l’énergie lors des collisions.
    Le 27 janvier 1971, les ISR produisent la première collision proton–proton du monde, fournissant au CERN un précieux savoir-faire pour ses projets ultérieurs de collisionneurs.
    Avec la construction des ISR, le CERN devient aussi international sur le terrain que sur le papier : les Anneaux sont construits en France, sur un terrain jouxtant le site d’origine de Meyrin, en Suisse.

  • Les courants neutres sont découverts en 1973 (qui lèvent le voile sur les mystères du fonctionnement de l’interaction faible, l’une des 4 forces fondamentales de l’univers, responsable de la radioactivité naturelle).  Il faudra encore 10 ans avant de confirmer l’existence des bosons W et Z, en 1983, grâce notamment à un formidable outil mis en service dans l’intervalle, en 1976, le  SPS (ou supersynchrotron à protons), le premier anneau géant du CERN (7km passant sous la frontière franco-suisse). La découverte des particules W et Z a été réalisée en exploitant le SPS en mode collisionneur, c’est-à-dire en faisant entrer en collision frontale des faisceaux de protons et d’antiprotons. Pour rappel, les bosons sont les véhicules, les porteurs, les vecteurs des forces fondamentales: le photon pour la force électro-magnétique, le gluon pour l’interaction forte et les particules W et Z pour l’interaction faible. (A l’heure actuelle, on ne sait toujours pas ce qui véhicule la 4e force, la plus faible: la gravitation).
  • En 1983, premier coup de pioche d’un chantier complètement invraisemblable: le plus grand accélérateur d’électrons et de positons (ou positrons) du monde, d’une circonférence de 27 km, le LEP (Large Electron Positron collider) qui sera mis en service 6 ans plus tard en 1989. Durant ses 11 années de service, le LEP aura permis entre autres de démontrer qu’il n’existe que trois, et seulement trois, familles de particules (auxquelles personne n’a songé à donner de nom malheureusement, ce qui ne les rend pas simples  à comprendre… Le modèle standard (Wikipedia)Pour faire simple, on va dire que cela a permis d’établir que le modèle standard est composé de 3 familles de 4 particules chacune (deux quarks, un lepton et un neutrino) [Attention, à cet égard, voir le commentaire de Grindaizer]. Le LEP aura également permis de déterminer la masse des bosons W et Z.
  • Le LHC est en fait le dernier et le plus gros maillon de la chaîneFin 2000, on casse tout et on recommence. Il faudra 8 ans pour transformer le LEP en LHC, le fameux grand collisionneur de hadrons. Le tunnel circulaire de 27 km, d’une profondeur moyenne de 100 mètres (c’est à dire entre 50 et 175 mètres suivant les endroits) est désormais doté de 1746 électroaimants supraconducteurs pour contrôler la trajectoire des protons sur cette piste de course. La température y est abaissée à moins 271,3 degrés Celsius, à un poil du zéro absolu. On espère du LHC qu’il répondra aux questions encore grand ouvertes telles que “qu’est-ce que la masse?”, “qu’est-ce que la matière noire et l’énergie sombre?”, “pourquoi la matière a-t-elle pris le dessus sur l’anti-matière?”, “à quoi ressemblait l’univers au moment du big bang?” ou encore “Y a-t-il vraiment d’autres dimensions?” En ce moment, depuis un peu plus d’une année, les faisceaux sont propulsés à une puissance de 7 TeV [3.5 TeV de chaque côté, soit une puissance de collision de 7 TeV] (en anglais, 7 trillions d’électrons-volts, ce qui correspond à la puissance phénoménale de 7’000 milliards d’électrons-volts). Pour info, le Tevatron, à Chicago, qui était l’accélérateur le plus puissant au monde jusqu’à l’arrivée du LHC ne plafonne qu’à 2 TeV. De nombreux physiciens ont postulé que 7 TeV correspondait au seuil à partir duquel on devrait pouvoir détecter des particules exotiques. D’autres estiment que le seuil se situe plutôt autour de 14 TeV, rythme de croisière que le LHC devrait allègrement atteindre dès l’année prochaine [2014] … Le problème, c’est qu’il y a déjà tant de données produites et qu’elles prennent tellement de temps à interpréter que si ça se trouve, on a déjà produit tout plein de bosons de Higgs et qu’on ne le sait pas encore…
  • Mais revenons un peu à notre petite histoire chronologie… Dans l’intervalle, entre les débuts du LEP et les débuts du LHC, la paperasse était devenue un cauchemar et en 1990, un physicien du CERN, Tim Berners Lee, a vite inventé le web entre deux projets. L’Internet existait déjà. La contribution du CERN, pour faire court, ça a été le protocole HTTP et les adresses web, ainsi que le langage HTML. Le tout premier serveur web et le tout premier site, http://info.cern.ch, était donc hébergé au CERN. On a retrouvé le premier commentaire du chef de Tim Berners-Lee, une annotation manuscrite sur sa proposition originale en mars 1989: “vague but exciting…”. J’adore! En tout cas, ça lui a permis de continuer et on connaît le résultat aujourd’hui… Pour la petite histoire, interrogé en 1996 à Paris sur le choix du nom “World Wide Web”, Sir Tim a répondu avec un humour tout britannique que c’était l’expression la moins traduisible en français ;).
  • En bleu, les membres fondateurs. En vert, les nouveaux membres. (copyright http://commons.wikimedia.org/wiki/User:CrazyPhunk)Depuis le commencement, la Yougoslavie a quitté le projet en 1961 et de nombreux autres pays on rejoint le navire: l’Autriche en 1959, l’Espagne de 1961 à 1969 avant de revenir en 1983, le Portugal en 1985, la Finlande et la Pologne en 1991, la Hongrie en 1992, les républiques Tchèque et Slovaque en 1993 et finalement, la Bulgarie en 1999. La Roumanie est actuellement candidate à l’adhésion. De nombreux pays ont le statut d’observateurs, ce qui leur permet d’assister aux réunions du Conseil et d’être tenus informés mais sans pouvoir prendre de décision (Commission européenne, l’Inde, Israël, le Japon, la Fédération de Russie, la Turquie, l’UNESCO et les États‑Unis d’Amérique). Enfin certains États non-membres prennent carrément part aux expériences (il s’agit de l’Afrique du Sud, l’Algérie, l’Argentine, l’Arménie, l’Australie, l’Azerbaïdjan, le Bélarus, le Brésil, le Canada, la Chine, Chypre, la Croatie, l’Estonie, la Géorgie, l’Inde, l’Iran, l’Irlande, l’Islande, le Maroc, le Mexique, le Pakistan, le Pérou, la Roumanie, la Serbie, la Slovénie, la Corée du Sud, Taiwan et l’Ukraine)
  • Enfin, on ne peut pas conclure cette petite histoire du CERN sans parler de ses 5 prix Nobel, ce qui est tout de même pas mal pour une seule et unique organisation, même sur un espace de 50 ans.

La moitié des physiciens [des particules] du globe

Au niveau de son personnel fixe, le CERN emploie 2’400 personnes environ.
Le personnel scientifique et technique du Laboratoire conçoit et construit les accélérateurs de particules et assure leur bon fonctionnement. Il contribue également à la préparation et à la mise en œuvre des expériences scientifiques complexes, ainsi qu’à l’analyse et à l’interprétation des résultats.
Mais le gros des troupes, ce sont les scientifiques visiteurs soit environ 10’000 chercheurs sur place simultanément, soit la moitié des physiciens des particules du monde, issus de 608 universités et  de 113 nationalités. Pour communiquer entre eux, tous ces gens doivent pratiquer au moins l’anglais ou le français, les deux langues officielles du CERN.

Le LHC

Le LHC n’est pas l’unique accélérateur de particules du CERN, mais c’est le plus récent et de loin le plus grand (c’est même le plus grand au monde!) Comme on l’a vu, il fait 27 km de long et sa fabrication a coûté 10 milliards de francs suisses (8.28 milliards d’euros au cours du jour). C’est l’expérience scientifique la plus chère à ce jour. Contrairement au LEP, qui utilisait des électrons (et des positons/positrons), à l’intérieur du LHC, ce sont deux faisceaux de protons (particules de la famille des hadrons) qui sont propulsés l’un contre l’autre à une vitesse proche de la vitesse de la lumière. A chaque collision, ce sont quelque 100 milliards de particules qui se rencontrent. Aux points précis de cette rencontre, de nouvelles particules sont formées, diffusées dans toutes les directions autour du point d’impact. La difficulté, c’est que sur les milliards de particules impliquées, seules 20 collisions proton-proton ont lieu. L’un des pontes de la recherche au CERN, le professeur Brian Foster explique le concept de la manière suivante :  “les collisions de protons sont un peu crades… C’est comme de lancer deux oranges l’une contre l’autre à 70 km/h en espérant que les pépins entrent en collision. Parfois c’est le cas, mais en général, on a juste une grosse douche de jus d’orange”. Dans sa métaphore, les pépins sont le trio de quarks qui constituent un proton et qui génèrent les collisions les plus intéressantes. Typiquement seul un quark dans chaque proton va taper un autre quark dans le proton d’en face… Les quatre autres vont se manquer. La métaphore de l’orange s’arrête là car, au sein du LHC, pour optimiser les chances de collisions, les faisceaux se croisent environ 40 millions de fois par seconde!

Ces collisions ont lieu à 4 points précis, là où on a construit des détecteurs…

Les détecteurs

ATLAS

Atlas (image CERN)Atlas est un détecteur généraliste. Il a été conçu pour explorer la nature de la matière et les forces fondamentales qui régissent notre univers au sein de collisions de protons propulsés à des énergies extraordinairement élevées. ATLAS est l’un des plus formidables efforts collaboratifs jamais mis en oeuvre en physique: quelque 2’900 physiciens participent aux recherches, issus de 170 universités et laboratoires de 37 pays. Atlas cherche entre autres le boson de Higgs (ou particule de dieu), la matière noire, la supersymétrie et tout ce que la théorie n’a pas encore anticipé.

CMS (Compact Muon Solenoid ou “solénoïde compact à muons” en français)

le CMS (image CERN)Le but du CMS, qui est également un détecteur généraliste, est de rechercher une nouvelle physique, quelle que soit sa nature.  Le détecteur à proprement parler, d’un poids de 12’500 tonnes a été conçu et assemblé via une collaboration planétaire de quelque 2’000 physiciens de 37 pays différents. Le CMS a été construit sur la terre ferme et a été descendu tout assemblé  au niveau du souterrain grâce à un équipement hautement spécialisé (comptant parmi les plus grandes grues au monde, entre autres…) Pour la petite anecdote, à cet endroit précis, le terrain était tellement humide que pour procéder à l’excavation,  il a fallu congeler la terre avec de l’azote liquide pour pouvoir procéder à l’excavation!

LHCb (Large Hadron Collider Beauty Experiment)

LHCb (image Wikipedia)Le LHCb traque les différences entre matière et anti-matière. On y trouve 650 physiciens de 45 universités et laboratoires de 13 pays qui essaient de découvrir pourquoi et comment l’anti-matière a disparu pour céder la place à la matière. Pour mener l’enquête, les chercheurs cherchent les différence en le “Beauty Quark” (en français: le quark “bottom”) et son antiparticule.

ALICE (A Large Ion Collider Experiment)

ALICE (image Wikipedia)Alice a été conçue (oui, avec un tel prénom, je ne peux en parler qu’au féminin) pour étudier les collisions entre des ions lourds (des noyaux d’atomes de plomb) à la recherche de l’état de la matière qui existait dans la première fraction de seconde après le big bang, alors que l’univers était une espèce de soupe dense et très chaude appelée le plasma “quark-gluon” qui a fini par refroidir pour former la matière ordinaire. Là, ce sont 1000 physiciens qui participent aux expériences, issus de 90 universités et laboratoires de 28 pays.

Encore deux détecteurs

Il serait incomplet de parler de 4 détecteurs seulement car il y en a encore deux petits, le LHCf et le Totem, qui travaillent respectivement sur les rayons cosmiques et la diffraction, mais leurs ambitions sont modestes comparées aux 4 autres.

J’ai beaucoup insisté sur le nombre de physiciens, d’universités concernées et de pays impliqués avec une petite pensée pour notre ami Louis de Broglie… Je n’ose pas imaginer à quel point il serait heureux s’il avait pu voir ce que son rêve est devenu… Cette vision complètement improbable, au sortir d’une abominable guerre qui a impliqué tous les Etats d’Europe, ce projet d’ouverture, de collaboration, alors que tout le monde se regardait en chiens de faïence, aussi impossible qu’il ait pu sembler, ce projet est pourtant une belle réalité aujourd’hui!

Le financement du CERN

Pas super transparent… J’ai eu un peu de peine à trouver des infos et je ne suis même pas arrivé au bout…

On sait que ce sont les Etats participants qui financent le CERN, mais ma question était “combien?”

Une source indique que la cotisation de la France s’élève à quelque 100 millions d’Euro par année

Une autre, que la France contribue à hauteur de 15.9% du financement et la Suisse à 3.2% (une petite règle de trois, si les deux sources sont correctes, le budget annuel du CERN s’élèverait à quelque 629 millions d’Euro (dont un peu plus de 20 millions supportés par la Suisse… Je ne sais pas si ça inclut la nouvelle ligne de tram, mais il me semble que c’est bien peu en regard du prestige qui rejaillit sur la Suisse, mais bon, ça c’est une autre histoire…)

J’ai pu dénicher encore que le Royaume-Uni contribue à hauteur de 34 millions de livres sterling par année pour l’utilisation du LHC, plus 70 millions de redevance au CERN, soit quelque 104 millions de livres en tout, ou 117 millions d’Euro au cours du jour.

Mais au fond, la physique des particules, à quoi ça sert?

D’abord à répondre à une question au moins aussi vieille que l’humanité: d’où venons-nous, comment l’univers a-t-il commencé? A des questions plus récentes aussi, comme l’origine de la masse… Si on comprenait la masse et qu’on sache la contrôler, alors, c’est la porte ouverte à des applications hallucinantes… On peut commencer à rêver de téléportation!

Mais plus concrètement, le CERN ne nous a pas donné que le web. Les technologies issues des recherches ont permis des avancées spectaculaires dans de nombreux domaines, notamment :

  • L’imagerie médicale: Les scanners de type PET-Scan (petit nom de la tomographie à émission de positrons) dont nous parlons souvent dans Podcast Science car non seulement ils permettent de mesurer en trois dimensions l’activité métabolique d’un organe grâce aux émissions produites par les positons (ou positrons) issus de la désintégration d’un produit radioactif injecté au préalable, mais c’est encore cette technologie qui, utilisée en neurosciences permet de voir en live quelles zones cérébrales s’activent en fonction de quels stimuli. Le développement de cette technologie doit pratiquement tout au CERN.
  • La radiothérapie:l’hadronthérapieest une méthode innovante de radiothérapie pour le traitement du cancer. Elle est destinée à détruire les cellules cancéreuses radiorésistantes et inopérables en les irradiant avec un faisceau de particules. La radiothérapie conventionnelle utilise essentiellement des rayons X, l’hadronthérapie d’autres types de particules : des hadrons, notamment des protons (protonthérapie) et des ions carbone. Il est possible d’utiliser des neutrons (on parle alors de neutronthérapie). Les principaux avantages par rapport à la radiothérapie classique sont :
    • une balistique plus précise.Les cellules touchées meurent 3 à 10 fois plus vite. Et grâce à l’imagerie en temps réel, le clinicien peut visualiser la zone traitée et utiliser le faisceau d’hadrons pour cibler précisément la zone à traiter;
    • un « effet biologique » supérieur à celui des photons. Les dégâts causés par un rayonnement hadronique sur les cellules tumorales sont globalement supérieurs (d’un facteur 5 à 20) à ceux causés par des photons en radiothérapie. Ainsi, par exemple, il devient possible de traiter une tumeur au cerveau en 90 secondes, ceci sans anesthésie et sans douleur.
  • En informatique: le grid. Après avoir inventé le web qui a franchement révolutionné l’Internet, l’informatique et les usages en créant cet outil sans précédent dans l’histoire humaine qui permet de tout savoir de tout à chaque instant, le CERN pourrait bien tout révolutionner une fois encore! En effet, même équipé des ordinateurs les plus puissants, aucun centre de calcul sur la planète n’est capable de traiter les montagnes d’informations produites par les expériences du LHC. J’aime bien l’image donnée par un article de  Swissinfo à cet égard: “Lorsqu’il tournera à plein régime, le LHC, plus gros accélérateur de particules au monde, générera chaque année 15 petaoctets (15 millions de gigaoctets) de données. Si cette information était gravée sur des CD, on arriverait en les posant les uns sur les autres (sans boîtes) à une pile de près de 21 kilomètres de haut.”
    Le Grid réinvente une nouvelle fois l’informatique: il s’agit d’une puissance de calcul absolument phénoménale disponible juste au moment où en en a besoin. Composé de 100’000 serveurs sur 170 sites de 19 universités, le grid est un super-ordinateur virtuel absolument indispensable pour décoder et interpréter les données du LHC. Il a coûté la bagatelle de 500 millions d’Euros et le modèle est tellement convaincant qu’il a déjà fait des petits dans la communauté scientifique (comme par exemple le “European Grid Infrastructure“).

Et demain?

J’ai trouvé un article du journal britannique The Independent indiquant que le LHC, c’est totalement last year… Les physiciens auraient  maintenant besoin d’un tunnel de 31 km en ligne droite pour quelque 6.7 milliards de dollars US. Les collisionneurs en ligne droite permettraient un meilleur contrôle de la trajectoire des particules et donc une meilleure maîtrise des collisions…

Tout un programme!

On va s’arrêter là pour aujourd’hui, car on va tout de même garder quelques questions pour notre guide lors de notre petite sortie au CERN le 9 juillet prochain 🙂

Quelques définitions:

Antimatière

L’antimatière est « l’opposé » de la matière, c’est à dire  l’ensemble des antiparticules des particules composant la matière classique — celle dont est faite la Terre.

L’opposition se fait au niveau des charges. Par exemple, la matière comprend les protons, positifs, et les électrons, négatifs. L’antimatière comprend donc les antiprotons, négatifs, et les antiélectrons (ou positrons), positifs. Ce qui n’empêche pas l’existence de particules d’antimatières de charge nulle (par exemple les antineutrons). Il existe pour chaque particule une antiparticule correspondante.

Une particule et son antiparticule s’annihilent mutuellement lorsqu’elles rentrent en contact : elles sont alors intégralement converties en énergie radiative (deux photons).

L’antimatière a été imaginée quand Paul Dirac a écrit l’équation portant son nom.

L’antimatière n’existe qu’en quantités infimes dans l’univers local, soit dans les rayons cosmiques, soit produite en laboratoire. Les travaux sur l’antimatière consistent en grande partie à expliquer pourquoi cette rareté alors que nécessairement, selon la théorie du Big Bang, la matière et l’antimatière auraient été présentes en quantités égales.

On constate qu’actuellement il y a un déficit d’antimatière dans l’Univers.

Boson/Fermion

    • Les particules fondamentales se classent en 2 grandes familles:

Les bosons

    • qui sont des particules qui véhiculent les 4 grandes forces fondamentales: le

photon

    • pour la force électromagnétique, le

gluon

    • pour l’interaction forte (les gluons confinent les quarks ensemble en les liant très fortement. Ils permettent ainsi l’existence des protons et des neutrons) et les

bosons Z et W

    • pour l’intéraction faible. On est à la recherche du

graviton

    • toujours pas découvert qui serait le vecteur la force de gravitation.

Les fermions réunissent les particules qui sont les constituants élémentaires de la matière et qui se décomposent en deux groupes, les quarks (6 types) et les leptons (électron, muon, tauon, neutrino). Le terme « lepton » provient du mot grec signifiant « léger » et se réfère à la faible masse du premier lepton découvert, l’électron, par rapport aux nucléons.v

Boson de Higgs

    • Le boson de Higgs est une particule qui expliquerait l’origine de la masse. Il s’agit d’une particule qui permet d’expliquer pourquoi certaines particules ont une masse, pourquoi d’autres comme le photon n’en ont pas…en gros il permetterait d’expliquer d’où vient la masse de la matière.

 

    On n’a pas encore découvert ce boson de Higgs, mais le physicien Peter Higgs a postulé l’existence de ce boson en 1964.

Cyclotron

Cyclotron

    • : Le cyclotron est un type d’accélérateur de particules circulaire inventé par Ernest Orlando Lawrence en 1931. Dans un cyclotron, les particules placées dans un champ magnétique suivent une trajectoire en forme de spirale et sont accélérées par un champ électrique alternatif à des énergies de quelques MeV à une trentaine de MeV (Méga électron-volts).

 

    • D’autres types d’accélérateurs circulaires, d’invention plus récente, permettent d’atteindre des énergies supérieures :

synchrocyclotron

    • (centaines de MeV) et

synchrotron

    (comme le LHC: millions de MeV, ou TeV).

Fermion

Le modèle standard classe les particules élémentaires en deux grandes familles : les fermions et les bosons. Formellement, les fermions obéissent à la statistique de Fermi-Dirac et les bosons obéissent à celle de Bose-Einstein. Les fermions sont les particules à spin demi-entier (c’est-à-dire 1/2, 3/2, 5/2, …) : l’électron, le muon, le neutrino et les quarks sont des fermions.

En résumé, les fermions se regroupent en deux familles :

  1. les leptons, qui ne sont pas soumis à l’interaction forte ;
  2. les quarks, qui sont soumis à toutes les interactions de la nature.

Forces fondamentales/interactions élémentaires

Quatre interactions élémentaires sont responsables de tous les phénomènes physiques observés dans l’univers, chacune se manifestant par une force dite force fondamentale. Ce sont:

  • l’interaction nucléaire forte, qui maintient ensemble les particules. Si les atomes ne se désintègrent pas, c’est grâce à elle. Le vecteur de cette force est le gluon.
  • l’interaction électromagnétique est responsable de la plupart des phénomènes quotidiens : lumière, électricité et magnétisme, chimie. Le vecteur de cette force est le photon.
  • l’interaction nucléaire faible. Elle est responsable de la radioactivité beta et joue un rôle dans la fusion nucléaire. Les vecteurs de cette force sont les bosons Z et W, découverts au CERN.
  • et la gravitation, la plus faible des 4. C’est le phénomène d’interaction physique qui cause l’attraction réciproque des corps massifs entre eux, sous l’effet de leur masse. Il s’observe au quotidien en raison de l’attraction terrestre qui nous retient au sol. La gravité est responsable de plusieurs manifestations naturelles : les marées, l’orbite des planètes autour du Soleil, la sphéricité de la plupart des corps célestes en sont quelques exemples. D’une manière plus générale, la structure à grande échelle de l’univers est déterminée par la gravitation. Le vecteur de cette force est encore inconnu à ce jour! On soupçonne le graviton, mais on le cherche encore…
    Là encore, Mathieu en avait parlé -entre autres – dans son dossier sur la Théorie des Cordes en octobre 2010

Gluon

Le gluon est le boson responsable de l’interaction forte. Les gluons confinent les quarks ensemble en les liant très fortement. Ils permettent ainsi l’existence des protons et des neutrons, ainsi que des autres hadrons et donc de l’univers que nous connaissons.

Hadron

    • En physique des particules, un hadron est une particule composite formée de quarks liés ensemble par l’intéraction forte. Les hadrons sont classés en 2 familles: les baryons (composés de 3 quarks) et les mésons (composés d’un quark et d’un antiquark).

 

    • Les baryons les plus connus sont les protons et les neutrons, qui composent le noyau de l’atome.

 

    • Les mésons les plus célèbres sont le pion et le kaon qui furent découverts pendant des expériences sur les rayons cosmiques à la fin des années 40 et au début des années 50.

 

    Ceci dit, ce ne sont pas les seuls hadrons. On continue d’en découvrir.

Ion

Un ion est une “espèce chimique électriquement chargée”. En d’autres termes, un ion est un atome ou une molécule dont le nombre total d’électrons n’est pas égal au nombre totale de protons, ce qui lui confère une charge électrique négative ou positive. On distingue:

  • Cations : Ions chargés positivement
  • Anions : Ions chargés négativement
  • Zwitterions (prononcé [t͜svɪtɛrjɔ̃]): Ions possédant en même temps des charges positives et négatives.

Ion lourd

Un ion lourd est un atome ionisé qui est, en général, plus lourd qu’un atome d’hélium. Les noyaux d’ions lourds utilisés dans les expériences de physique nucléaire sont en général des noyaux de carbone, de silicone, de cuivre, de tungstène, d’or, de plomb ou d’uranium.

Lepton

Un lepton est une particule élémentaire de spin 1/2 qui n’est pas sensible à l’interaction forte.

La famille des leptons est constituée des électrons, des muons, des tauons, des neutrinos respectifs et des antiparticules de toutes celles-ci. Le terme « lepton » provient du mot grec signifiant « léger » et se réfère à la faible masse du premier lepton découvert, l’électron, par rapport aux nucléons.

Matière noire

En astrophysique, la matière noire (ou matière sombre), traduction de l’anglais dark matter, désigne une catégorie de matière hypothétique jusqu’à présent non détectée, invoquée pour rendre compte d’observations, notamment les estimations de masse des galaxies, des amas de galaxies et les propriétés des fluctuations du fond cosmologique. (Voir le dossier de Mathieu dans Podcast Science n°31)

Le modèle standard (Wikipedia)Modèle standard

Le modèle standard de la physique des particules (abrégé “modèle standard”) est la théorie actuelle qui permet d’expliquer tous les phénomènes observables à l’échelle des particules. Le modèle standard englobe donc toutes les particules connues ainsi que les trois interactions (ou forces) ayant un effet à l’échelle des particules : l’interaction électromagnétique, l’interaction forte et l’interaction faible. Le modèle standard permet donc d’expliquer tous les phénomènes naturels sauf la gravitation qui, pour l’instant, résiste aux théoriciens pour une théorie quantique…
Le modèle standard est théorie à la fois quantique et relativiste.
La théorie est bâtie sur le triptyque particule, force, médiateur, c’est-à-dire qu’elle distingue des familles de particules par les forces auxquelles elles sont sensibles, chaque force s’exerçant au moyen de médiateurs échangés par les particules qui y sont soumises.

Muon

Le muon est, selon le modèle standard de physique des particules, le nom donné à deux particules élémentaires de charge positive et négative. Les muons ont une masse 207 fois plus grande que celle de l’électron (c’est pourquoi on l’appelle aussi électron lourd) (105,66 MeV) et possèdent un spin 1/2. Les muons, tout comme les électrons, appartiennent à la même famille de fermions, les leptons. [Définition erronée, sorry, ne pas en tenir compte. En attendant la correction, merci de consulter Wikipedia (version en anglais)]

Neutrino

Le neutrino est une particule élémentaire du modèle standard de la physique des particules. C’est un fermion de spin ½.
Longtemps sa masse fut supposée nulle. Toutefois, des expériences réalisées en 1998 au Super-Kamiokande ont montré que celle-ci, bien que très petite, est différente de zéro.
L’existence du neutrino a été postulée pour la première fois par Wolfgang Pauli pour expliquer le spectre continu de la désintégration bêta ainsi que l’apparente non-conservation du moment cinétique.

Plasma

L’état plasma, tout comme l’état solide, l’état liquide ou l’état gazeux, est un état de la matière. Il n’est visible sur Terre à l’état naturel qu’à très haute température, quand l’énergie est telle qu’elle réussit à arracher des électrons aux atomes. On observe alors une sorte de « soupe » d’électrons extrêmement actifs dans laquelle « baignent » des noyaux d’atomes.
Le terme plasma, appelé aussi « quatrième état de la matière », a été utilisé en physique pour la première fois par le physicien américainIrving Langmuir en 1928 par analogie avec le plasma sanguin auquel, dans son cas, ce phénomène s’apparentait visuellement. Voir l’interview de Paolo Ricci dans Podcast Science n° 14, la Physique des plasmas.

Positon /positron

En physique des particules, le positron ou positon, encore appelé antiélectron est l’antiparticule associée à l’électron. Il possède une charge électrique de +1 charge élémentaire (contre -1 pour l’électron), le même spin et la même masse que l’électron. C’est la première antiparticule découverte, ce qui explique qu’elle n’ait pas le nom composite d'”anti-électron”.

Quark

Les quarks sont des fermions que la théorie du modèle standard décrit, en compagnie de la famille des leptons, comme les constituants élémentaires de la matière.

Ces particules de spin 1/2 sont de six sortes, appelées saveurs, auxquelles on a donné des noms poétiques. Les noms anglais restent plus utilisés. Les quarks possèdent une charge électrique fractionnaire de la charge élémentaire :

Quark Nom anglais (français) Fraction de charge électrique élémentaire
d Down (Bas) -1/3
u Up (Haut) +2/3
s Strange (Étrange) -1/3
c Charm (Charme) +2/3
b Bottom, Beauty (Beau) -1/3
t Top, Truth (Vérité) +2/3

Solénoïde

Un solénoïde (gr. solen “tuyau, conduit” + gr. eidos “en forme de”) est un dispositif constitué d’un fil électrique enroulé régulièrement en hélice de façon à former une bobine longue. Parcouru par un courant, il produit un champ magnétique dans son voisinage, et plus particulièrement à l’intérieur de l’hélice où ce champ est quasiment uniforme. L’avantage du solénoïde réside dans cette uniformité qui est parfois requise dans certaines expériences de physique.

Spin

Le spin est une propriété quantique intrinsèque associée à chaque particule, caractéristique de la nature de la particule, au même titre que sa masse et sa charge électrique.
Le spin a d’importantes implications théoriques et pratiques. Il influence pratiquement tout le monde physique.

Supersymétrie

La supersymétrie (abrégé en SuSy) est une symétrie supposée de la physique des particules qui postule une relation profonde entre les particules de spin demi-entier (les fermions) qui constituent la matière et les particules de spin entier (les bosons) véhiculant les interactions. Dans le cadre de la SuSy, chaque fermion est associé à un « superpartenaire » de spin entier, alors que chaque boson est associé à un « super-partenaire » de spin demi-entier.

Synchrocyclotron

Le cyclotron perd de son efficacité quand on cherche à accélérer des protons au delà de 10 à 20 MeV, en raison de la variation relativiste de la masse qui perturbe le fonctionnement quand elle atteint une grandeur de 1 ou 2 %.

Un synchrocyclotron est un cyclotron dont la fréquence du champ électrique est changée (progressivement diminuée) pour compenser le gain de masse des particules accélérées pendant que leur vitesse commence à approcher la vitesse de la lumière. Le synchrocyclotron permet d’atteindre des énergies de l’ordre de centaines de MeV. Sa structure diffère de celle d’un cyclotron parce qu’il a un duant (Dee) simple au lieu de deux duants (Dees), la taille importante de l’électroaimant proportionnée à l’énergie désirée pour les particules. Le poids de l’électroaimant croit très vite avec l’énergie obtenue , comme le cube environ.

Dans un synchrocyclotron, c’est la dimension de l’électroaimant qui détermine l’énergie finale. La fréquence de résonance du système HF doit pouvoir varier facilement grâce à un condensateur variable intercalé entre le conducteur du duant (dee) et la paroi. Une tension continue, superposée à la tension HF est appliquée à l’électrode d’accélération pour faciliter l’extraction de la source d’ions.

Le synchrocyclotron est inapplicable aux électrons, parce que leur masse de départ est si petite que la variation de fréquence, au lieu d’être de 30 ou 40 % , serait dans le rapport de 1 à 500 ou 1000, irréalisable avec les techniques de radioélectricité.

Ressources ayant permis de construire le dossier

Podcast science 42 – Les extrêmophiles

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Podcast science 42 – Les extrêmophiles

Cette semaine, un poditeur, Guillaume Lebrun, vient nous parler de ces petites créatures qui prospèrent dans des environnements extrêmes (parmi les radiations, le sel, l’acidité, l’absence d’eau, près du 0° absolu ou au-delà du point d’ébullition). Seules à supporter leur environnement, ces créatures funky ne craignent pas les prédateurs: bienvenue dans le joyeux petit monde des extrêmophiles 🙂

Dossier de la semaine

Infos pratiques CERN

  • Covoiturage Clermont-Ferrand => Genève possible?
  • Il reste des places pour le 9 juillet finalement!

Retour sur l’épisode de la lumière

Jean-Philippe:

Je me suis passionné pour cet épisode sur la lumière. ça m’a rappellé une vieille interrogation a ce sujet : qu’est ce qui fait qu’un materiau (solide notamment) est transparent. Est ce une structure particulière (cristalline ou amorphe) qui permet d’avoir une telle propriété optique ? si qq’un a des pistes je suis tout ouï ;-)”

Xavier Agnès:

Pourquoi le verre est-il réfléchissant et pas le carbone par exemple? Vu que seuls les électrons interagissent.

Mathieu:

Structure Cristalline: les atomes sont ordonnés dans l’espace de facon bien reguliere et géométrique (ex: Diamant transparent & Graphite opaque => les 2 sont des cristaux de carbone)

Structure Amorphe: pas de disposition reguliere des atomes les uns par rapport aux autres (ex: Verre transparent & verre blanc opaque)

http://forums.futura-sciences.com/physique/228388-transparence-dun-materiau-amorphe.html

La transparence ou la couleur d’un milieu dépend de ses propriétés d’absorption de la lumière. Ces propriétés   sont liées aux niveaux d’énergie des atomes et non à l’arrangement géométrique des atomes qui le constituent.

http://fr.wikipedia.org/wiki/Transparence

Un matériau ou un objet est qualifié de transparent lorsqu’il se laisse traverser par la lumière. Cette notion dépend de la longueur d’onde de la lumière : ainsi, le verre est transparent dans le visible (on voit à travers), mais il bloque les rayons ultra-violets (ce qui explique notamment qu’on ne puisse pas bronzer derrière une vitre). Plus précisément, aucun matériau n’est totalement transparent : il absorbe plus ou moins en fonction de la longueur d’onde. Plus l’absorbance d’un matériau est faible à une longueur d’onde donnée, plus il est transparent pour cette longueur d’onde.

http://photo.geneste.free.fr/technique/lum/lalumiere.html

L’absorption d’un photon ne peut se faire que si son énergie correspond à l’énergie de transition d’un électron. Ainsi les propriétés d’absorption des ondes vont dépendre de la constitution atomique de la matière. Un filtre UV est par exemple un matériau dont les atomes sont capables d’absorber les UV parce que certains des électrons ont des énergies de transition correspondant aux fréquences des UV, et le filtre est complètement transparent pour les autres ondes.

Les stats du podcast

Bonjour Mathieu, Bonjour Alan
Je viens de terminer l’écoute de tous les épisodes (ça m’a pris 2 semaines je crois) à l’exception du dernier que je garde pour cet après-midi.
J’ai de quoi occuper mes journées pour quelques semaines encore avec tous les podcast que vous conseillez 😉
Ca devient banal de le dire mais bravo pour votre travail. Le choix de vos dossiers est toujours pertinent et la présentation est impeccable.
Votre duo fonctionne à merveille (en espérant un retour prochain de Anh Tuan).
Bref continuez comme ça. Je sais que les sujets à traiter ne manquent pas et je me réjouis par avance de vous écouter à l’avenir.
Ceci étant dit la raison première de mon mail :
Dans l’épisode 32 vous discutiez du temps d’antenne cumulée de tous les podcasts.
La réponse est la suivante : 39 heures 9 minutes 55 secondes pour les 42 épisodes (41 + le crossover).
(et lors de l’épisode en question c’était presque 28h00 sans compter l’épisode 32)
(…)
Je trouve que mine de rien presque 40h00 d’antenne en moins d’un an c’est une très belle performance d’autant que le contenu est de qualité !
Voila c’est tout pour aujourd’hui 😉
Alain Pouliquen
http://twitter.com/jonkalak

La quote de la semaine de Mathieu

Statistics are like a bikini. What they reveal is suggestive, but what they conceal is vital. – Aaron Levenstein

Traduction libre “les statistiques sont comme un bikini: ce qu’elles dévoilent est suggestif, mais ce qu’elles cachent est vital”

RDV la semaine prochaine: enregistrement le mercredi 29 juin. On saura tout sur le CERN!

D’ici là, une excellente semaine  à toutes et à tous!

Dossier – Les extrêmophiles

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Dossier – Les extrêmophiles

Billet d’invité – Le présent dossier reflète les vues de son auteur, pas nécessairement celles de l’équipe de Podcast Science.

 

Introduction

L’océan originel était à environ 80°C, l’atmosphère était composé 96 % de CO2. Les premiers êtres vivants sont donc apparus dans des conditions qui pour nous seraient extrêmes.
Les cyanobactéries sont apparues alors, il y a 3,45 milliards d’années et elles subsistent encore aujourd’hui sous une forme très similaire.

Définition

ExtremophilesLes extrêmophiles, il faut déjà les définir. C’est un organisme qui a besoin pour se développer, vivre et se multiplier de conditions de pression, de chaleur, d’acidité hors normes pour nous êtres humains.
Nous allons dans un deuxième temps détailler ces différentes conditions.
Ils sont à ne pas confondre avec les extrêmorésistants, eux ils n’ont pas besoin de ces conditions extrêmes pour vivre, mais ils les supportent, par exemple les radiorésistants, qui peuvent survivre pour certains à des rayonnements nucléaires supérieurs de plus 10’000 fois la dose létale pour tout être humain.
Pour résumer cette petite définition, il faut remettre les choses en perspective humaine, puisque pour définir des extrêmophiles il faut bien savoir que c’est d’un point de vue norme pour l’homme. Si nous étions des Gammatolerans Thermococcus, l’être humain serait un extrêmophile pour nous. Nous dépéririons en dessous d’une quarantaine de degrés, et lui peu tenir jusqu’à 5°C sans aucune protections.

Les catégories

Les acidophiles :
(qui aiment l’acide)

Les halophiles :
(qui aiment le sel)
Bien que vivant dans des taux de salinité élèves, ils ne synthétisent pas le sel et même s’en protège. Leurs milieux sont souvent pauvres en eau.

Les osmophiles :
(qui aiment le sucre)
Le taux élevé de concentration en sucre provoque souvent les mêmes carences en eau.

Les alcalophiles :
(qui aiment les pH basiques, supérieurs à 9)

Les psychrophiles (ou cryophiles) :
(qui vivent à des températures très basses, entre -12 et -15°C) Groupe le plus répandu, puisque il se trouve qu’une partie non négligeable de notre planète offre des environnements comme cela.

Les thermophiles :
(qui aiment les températures entre 50 et 80°C) Ils sont souvent considérés comme les héritiers directs des premiers organismes terriens issus de l’océan originel ayant accueilli les premières formes de vies.

Les hyperthermophiles :
(qui aime les températures entre 80 et 113°C)

Les thermoacidophiles :
(qui aiment les températures entre 70 et 80°C et une haute teneur en souffre) On les retrouvent majoritairement près des fumeurs noirs ou blacksmockers en anglais.

Les xérophiles :
(qui aiment le manque d’eau)

Les piézophiles (ou barophiles) :
(qui aiment les pressions élevées, plus de 1.000 atmosphères) Souvent en milieu obscur et supporte très mal l’exposition aux U.V. du fait de leur régénération A.D.N. trop inefficace.

Les lithophiles :
(qui aiment la pierre)
Ils vivent majoritairement dans les pores sédimentaires de surface, et utilisent la photosynthèse, mais certains ont été retrouvé jusqu’à des profondeurs de 3 kilomètres et des températures de 75°C. Là c’est l’extraction du CO2 de l’eau qu’ils utilisent.

Les polyextrêmophiles :
(qui aiment plusieurs environnements extrêmes)

Les métalorésistants :
(qui résistent au métal)
Ils survivent dans des environnements à forte concentration de métaux lourds.

Les radiorésistants :
(qui résistent à de forts taux de radioactivité) Suite aux trois catastrophes majeures au niveau nucléaire au 20ème siècle, on a pu observer des choses très étonnantes. En effet, on a découvert que beaucoup plus d’organismes qu’on ne le croyait pouvaient résister à une radioactivité importante. À Tchernobyl, un écosystème complet mais dégradé c’est reconstitué suite à la mort de l’écosystème précédent. En général ce genre de caractères majoritaires est issu d’événements majeurs. Suite à la première catastrophe nucléaire du 21e siècle, encore au Japon, nous pourrons bientôt étudier de nouvelles choses.

Les exemples

Le tardigrade :

les tardigradesCette petite bête (1 à 2 mm) est non seulement extraordinaire mais certains scientifiques avancent même l’hypothèse qu’elle serait extraterrestre. Elle possède des capacités impressionnantes :

1) Elle est capable d’entrer en cryptobiose, c’est à dire de se congeler pendant des milliers d’années et de revenir à la vie ensuite. Certaines sont revenues à la vie après 2000 ans …

2) Elle résiste à des températures extrêmes: de -272°C (1) à plus de 150°C.

3) Elle est capable de vivre dans le vide absolu.

4) Elle est capable de résister à une pression hydrostatique de 600 mégapascals, soit 6 fois la pression exercée au fond de l’océan à 10.000 mètres de profondeur. Il faut savoir qu’à 30 mégapascals, les cellules sont normalement détruites.

5) Elle peut résister aux radiations et à des produits toxiques.

En clair si ce n’est pas l’immortalité, ca s’en approche grandement. Ce qui est le plus déroutant et qui conduit à l’hypothèse extraterrestre c’est que le tardigrade possède des capacités d’adaptation à des milieux qui n’existent pas sur Terre …

Le deinococcus radiodurans :

deinococcus radiodurans 1) Il est l’un des 3 organismes les plus résistants à la radioactivité découvert jusqu’à présent avec Deinococcus radiophilus et Rubrobacter radiotolerans. Il résiste à des niveaux de radiation allant jusqu’à cinq millions de rads, soit 5’000 fois la dose mortelle de 1’000 rads (10 Gy) susceptible de tuer un homme. Exposé à 1,5 million de rads, Deinococcus radiodurans répare son ADN en seulement quelques heures et sans perte de viabilité.

2) Il résiste également aux rayonnements ultra-violets. Il peut tolérer 10 000 fois la dose mortelle de rayonnement UV tolérée par les organismes eucaryotes et 100 fois la dose mortelle pour la plupart des organismes procaryotes.

3) Il résiste aux attaques de bains acides.

4) Il résiste bien à la déshydratation complète ou dessiccation. Une fois totalement déshydratée, elle résiste encore mieux aux rayonnements et aux températures extrêmes.

5) Une température de -45 °C l’inactive, mais ne l’endommage pas.

Les références

Dans la ville industrielle de Monthey, en Valais. L’entreprise Swissaustral Biotech SA récolte aux quatre coins du monde des micro-organismes vivants dans des conditions extrêmes de température, d’acidité ou de salinité, comme les sources d’eau chaude, les déserts salés, les régions polaires ou les sites contaminés.

Les notes

(1) Le zéro absolu se situe à 0° Kelvin soit -273,15°C, température théorique, car inatteignable ! Au zéro absolu il n’y a plus aucune activité possible même au niveau quantique.

Guillaume Lebrun

Podcast science 41 – La supraconductivité et l’innovation

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Podcast science 41 – La supraconductivité et l’innovation

Cette semaine, nous avons le plaisir de recevoir Laurent Miéville, Docteur en physique spécialisé dans la supraconductivité et spécialiste en partenariats Publics-Privés au service de l’innovation. Il dirige le service Unitec de l’Université de Genève, véritable passerelle entre les chercheurs et les entreprises, au service de l’innovation. La retranscription est dispo ici!>>>

Un immense merci à Laurent de nous avoir accordé cet entretien tout à fait passionnant et merci aussi à Olivier Tripet qui nous a mis en contact et sans qui cet épisode ne se serait pas fait!

Sinon, petits retours sur les épisodes précédents:

L’évolution tout d’abord

  • Pierre Kerner (who else?) met le doigt sur un manquement sérieux dans l’introduction d’Alan sur l’évolution dans un commentaire bien inspiré dont il a le secret;
  • D’ailleurs, nous vous invitons à lire les différents commentaires sur  cette émission-là, tous très constructifs à ce stade (pas encore de détracteurs dans la conversation)

La lumière ensuite:

  • Marco et Mathieu ont fini par dénicher la réponse à la question de Pierre (encore lui 😉 ) sur la vie et l’oeuvre du photon lorsqu’il rencontre un électron:
    La contribution de Marc:

1) Source: http://photo.geneste.free.fr/technique/lum/lalumiere.html

Nous pensons tous que la réflexion est simplement la déviation des ondes électromagnétiques incidentes. Mais ce n’est pas le cas au niveau atomique. La réflexion doit plutôt être considérée comme une absorption suivie d’une ré-émission sans perte d’énergie.

2) Source: Livre Feynman: Lumière et matière, une étrange histoire

Voici des extraits choisi (contexte: l’expérience décrite est l’émission d’une source de lumière sur une plaque de verre, et un détecteur mesure la lumière réfléchie par cette plaque de verre)

“J’ai parlé de réflexion de la lumière par les faces avant et arrière de la lame, mais c’était pour simplifier et rendre les choses plus facile au début. En fait, la lumière n’est en rien affectée par les surfaces. Un photon incident est diffusé par les électrons des atomes à l’intérieur du verre, et c’est un nouveau photon qui parvient dans le détecteur”

[…]

“La réflexion partielle n’est finalement rien d’autre que la diffusion de la lumière par les électrons dans le verre”

Sinon voici un autre extrait qui est intéressant également:

“Et maintenant je vous présente les trois séquences de base qui donnent naissance à tous les phénomènes lumineux et électroniques:

– Séquence 1: un photon va d’un endroit à un autre

– Séquence 2: un électron va d’un endroit à un autre

– Séquence 3: un électron émet ou absorbe un photon”

Puis plus tard: “Ainsi donc, tous les phénomènes[…] mentionnés dans les deux premières conférences, comme la réflexion partielle, le “ralentissement” de la lumière dans l’eau et le verre, etc…, s’expliquent de façon plus détaillée si l’on fait simplement appel aux trois séquences de base – trois séquences qui expliquent d’ailleurs en fait presque tout (à part la radioactivité et la gravitation) On a du mal à croire que l’immense diversité de la Nature résulte presque uniquement des monotones combinaisons répétitives de trois séquences de bases seulement. Mais c’est pourtant vrai!”

Et celles de Mathieu:
3) Source: http://forums.futura-sciences.com/physique/155352-photon-immateriel.htmlle photon arrive et est capturé par un électron, puis cet électron très rapidement émet un autre photon de même direction et de même énergie que le premier. Le premier photon n’a pas traversé, mais son énergie et l’information qu’il véhiculait ont, elles, traversé. Or ce qu’on appelle la lumière c’est plutôt l’énergie et l’information portées par les photons que les photons eux-mêmes.C’est un peu comme une chaîne orale, où chacun répète à son voisin de gauche ce que lui a dit son voisin de droite: l’onde sonore n’a pas pas “traversé” la rangée, mais le message, lui, a bien traversé.4) Source: http://www.physicsforums.com/showthread.php?t=285894the incoming photon is absorbed by an electron in the mirror, and then re-emitted almost immediately. Whether you consider this to be “the same” photon or not I suppose is up for personal interpretation.

 

Plugs

Deux petits plugs culturels:

  1. Le premier en rapport avec la supraconductivité justement, si vous êtes sur Paris:Journée de la supraconductivité au musée des Arts et Métiers
    le samedi, 18 juin 2011 au Musée des Arts et Métiers, 60 rue Réaumur, 75003 Paris. “Vivez l’expérience Supra ! “
    “A l’occasion du centenaire de la découverte de la SUPRAconductivité, venez découvrir les propriétés fascinantes des SUPRAconducteurs et leurs applications industrielles: 100 ans après sa découverte, les chercheurs des universités Pierre et Marie Curie, Paris Diderot, Paris-Sud, de l’ESPCI ParisTech, de l’ENS et du CNRS vous font vivre les grandes expériences de la supraconductivité et vous projettent dans une technologie fascinante…”
    Entrée libre de 10h à 18h, 60 rue Réaumur, Paris IIIème, programmation accessible à un large public : Stands enfants, Animations, Expériences, Conférences…
  2. S’il est plus facile de vous rendre à Morges (en Suisse) qu’à Paris, c’est la fête de la musique et Ferraille, le groupe dont Xavier Agnès est le bassiste, présente PHI, son nouveau spectacle, une “performance poétique et musicale”, à Morges le samedi 18 juin 2011 à 18h30 : http://www.facebook.com/event.php?eid=212793675417858 , http://www.morges.ch/view.asp?DomID=551

 

Last but not least…

La quote de Mathieu

Par l’expérience, la connaissance – Kamerlingh Onnes (qui a justement découvert la supraconductivité)

Prochain enregistrement le 22 juin. D’ici là, une excellente semaine!

Podcast science 40 – L’évolution face à ses détracteurs

Podcast Science
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Podcast science 40 – L’évolution face à ses détracteurs

Stop following me... By ScreenPunk sur FlickrBonjour tout le monde!

Numéro un peu particulier cette semaine, puisque Marc, l’un de nos poditeurs a souhaité venir nous parler d’un sujet qui l’énerve beaucoup: les arguments fallacieux des créationnistes face à la théorie de l’évolution. Un immense merci à lui de sa contribution!! Nous l’accueillons avec un immense plaisir et nous proposons donc un

Dossier spécial “évolution” en 3 volets:

 

1. L’évolution en 10 minutes, par Alan

2. Les arguments fallacieux des détracteurs de l’évolution, par Marc

3. Point sur les différents courants créationnistes et leur importance relative, par Mathieu

Pour finir en beauté, Mathieu se lâche:

Les deux quotes de la semaine de Mathieu:

“Rien n’a de sens en biologie, si ce n’est à la lumière de l’évolution” – Theodosius Dobzhansky

“Tout ce qui existe dans l’univers est le fruit du hasard et de la nécessité” – Jacques Monod / Démocrite

Prochain enregistrement le 15 ou 16 juin.
D’ici là, une excellente semaine à toutes et à tous!

Dossier – Evolution vs créationnisme 1/3 – Introduction à l’évolution

Alan Vonlanthen
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Dossier – Evolution vs créationnisme 1/3 – Introduction à l’évolution

Dossier de l’épisode #40.

L’évolution en 10 minutes

Ce n’est malheureusement pas l’école qui a fait de moi un passionné de sciences, mais des gens – des auteurs pour la plupart – qui se posaient les mêmes questions que moi et qui ne se satisfaisaient pas non plus de réponses à l’emporte-pièce.
C’est bien connu, un livre en cache un autre… Et de fil en aiguille, ou plutôt de bibliographie en bibliographie, je me suis retrouvé à lire tout ce qui me tombait sous la main en terme de biologie évolutive. Je m’intéresse à toutes les disciplines de la science, mais j’ai une affection toute particulière pour tout ce qui touche à l’évolution.
Lorsque Marc nous a proposé son dossier, je me suis dit qu’il fallait quand même lui fournir un peu de contexte. En effet, si nous avons effleuré l’évolution à maintes reprises, en parlant notamment de la preuve scientifique, des bonobos, de l’épigénétique, de la génétique mendelienne (à travers le daltonisme),  des bactériophages, de l’ADN mitochondrial, du dénialisme scientifique et plus récemment des tests ADN, nous n’avons en revanche jamais consacré de dossier ni à l’évolution ni à la géniale théorie de Charles Darwin qui reste, à ce jour, le meilleur modèle pour expliquer le phénomène.
Même si je commence à prendre un peu de bouteille au fil des épisodes, mes talents encore modestes de vulgarisateur  ne me permettent pas de résumer l’Origine des Espèces en 10 minutes (Origine des Espèces que je vous encourage d’ailleurs vivement à lire : en plus des pinsons, des scarabées et des vers de terre, l’autre truc que Darwin adorait dans la vie, c’était la poésie. Et ça se sent vraiment dans son style littéraire. Ce monument de la science moderne, ce livre qui a tout changé et qui fait encore figure d’autorité 150 ans après sa publication, eh bien, aussi incroyable que cela puisse paraître, ce livre formidable se lit comme un roman ! Pas besoin d’être spécialiste pour le lire. Si tous les scientifiques avaient le talent de Darwin, les vulgarisateurs seraient au chômage !) Je me suis tourné vers mon ami google, à qui j’ai demandé de dénicher des papiers intitulés « Evolution in a Nutshell ». Et il y a en a un qui m’a particulièrement plu (disponible ici). Il est bourré d’imperfections, les biologistes me pardonneront, mais il a le mérite de la clarté et constitue à mes yeux une excellente introduction. J’ai le plaisir de vous livrer traduit-tout-cuit ci-après :

La sélection artificielle

Nous savons tous que lorsqu’un éleveur doit envoyer certaines de ses bêtes à l’abattoir, il garde les meilleures pour la reproduction. Les chevaux de course les plus rapides vont au harras, les autres finissent à l’équarrissage. Idem pour les graines des fruits et légumes : on garde les meilleures pour la récolte suivante. Cette méthode d’optimisation des plantes et des animaux d’élevage fait partie de la culture collective et s’appelle la « sélection artificielle ». Les hommes le font depuis des milliers d’années.

La sélection naturelle

Mais quand un lion pourchasse une harde de gazelles, et s’empare de la moins rapide, c’est exactement le même phénomène qui se produit. En mangeant la gazelle la plus lente, le lion a très légèrement augmenté la vitesse moyenne du reste du troupeau. Seules les gazelles les plus rapides vont réussir à vivre assez longtemps pour se reproduire. Comme le cheval de course qui ne finit pas à l’abattoir. Sauf que dans ce cas, comme il n’y a pas d’humain impliqué, cela s’appelle la « sélection naturelle », mais les mécanismes, finalement, ont beaucoup en commun.
De la même manière, les lions les plus lents ne mangent pas beaucoup et sont donc plus faibles et ne gagnent pas les combats pour les femelles, et donc ne se reproduisent pas beaucoup. La vitesse du lion est donc corrélée à celle de la gazelle. Et la même tendance inexorable affecte toutes les choses qui vivent, plantes et animaux, bactéries, baleines, chacune à sa manière. L’avantage favorisé par la sélection naturelle ne réside pas toujours dans la vitesse : il peut s’agir de camouflage, de vision nocturne, de cornes ou de défenses, de la taille, de l’intelligence…

Ce processus n’est pas aléatoire !

Il permet aux individus qui survivent de se reproduire, alors que les individus moins adaptés produisent moins ou peu ou pas de descendants. Génération après génération, les lignées les moins bien adaptées diminuent, voire disparaissent, tandis que les mieux adaptées deviennent la majorité.

Des niches pour limiter la concurrence

Les plantes et les animaux se portent également mieux là où ils ne se trouvent pas en concurrence directe avec d’autres représentants de leur espèce ou d’espèces similaires. Ce phénomène fait que petit à petit, chaque espèce trouve sa « niche » dans son écosystème, soit un espace de vie qui lui est propre. C’est pour cela qu’on ne trouve pas de lions dans les zones des tigres et vice-versa, ils seraient en concurrence directe pour les mêmes ressources alimentaires. Dans ces cas-là, un des deux groupes finit fatalement par disparaître, changer son régime ou s’en aller. On ne voit jamais deux espèces concurrentes partager la même niche pour bien longtemps.
Ces niches changent avec le temps, avec les changements climatiques, les plantes, animaux, oiseaux et insectes varient, les jungles et les déserts gagnent du terrain, se déplacent ou se retirent, le niveau des mers monte et redescend, des montagnes s’élèvent et s’érodent… Milliers d’années après milliers d’années, les créatures sont séparées les unes des autres et se retrouvent complètement changées. Des espèces au départ complètement identiques, longtemps séparées,  peuvent être si différentes après plusieurs générations qu’elles ne peuvent plus se croiser. C’est ainsi que les nouvelles espèces se forment ! C’est ça, l’évolution, et c’est un fait observé.

Micro-évolution versus macro-évolution

Certains détracteurs de l’évolution affirment que ce mécanisme ne décrit que la « micro-évolution ». La « macro-évolution » qui fait carrément émerger de nouvelles espèces n’aurait jamais été observée. C’est comme admettre que 1+1 font deux mais que comme personne n’a jamais compté jusqu’à 1 million, ce n’est pas possible de le faire en partant de 1. Ou « je peux marcher jusqu’à la supérette du coin, mais je ne peux pas marcher d’un bout à l’autre du pays » La réponse est la même dans tous les cas : tout ce qu’il faut, c’est du temps !

L’échelle de temps

Nous savons que l’âge de la Terre est de 4.55 milliards d’années, cela est basé sur une quantité inouie d’indicateurs concordants tous rigoureusement vérifiés. On le sait depuis depuis 1956. Mais qu’est-ce que cet âge signifie vraiment ? Au lieu de parler de temps, parlons un peu distances…
Admettons que 1 mètre égale 1 million d’années. 1 millimètre vaut 1000 ans. A cette échelle, une vie humaine a à peu près l’épaisseur d’un cheveu (environ 50 micromètres, soit 50 ans en moyenne).
Imaginez maintenant que vous teniez une règle d’un mètre entre les mains. Donc un million d’années. Sur cette échelle, les technologies modernes (comme l’électricité, la radio, la télévision, les ordinateurs, l’avion, la voiture) ont été développées sur une longueur de 2-3 cheveux. On était au Moyen-Âge il y a 20 cheveux. Les religions abrahamiques ont débuté il y a à peu près 2 millimètres. Les 4 millimètres suivants couvrent à peu près toutes les civilisations et leur déclins respectifs… Après, c’est déjà l’âge de pierre…
L’espèce humaine moderne a émergé il y a juste 10 centimètres dans le passé. Mais l’usage du feu est venu beaucoup plus tôt, quelque part entre 50 centimètres et 1.5 mètre. Notre règle d’un mètre ne suffit plus… Les dinosaures se sont éteints il y a 65 mètres. Ils étaient là depuis 250 mètres. La vie sur Terre a commencé plus de 10 fois plus loin que cela, environ 2.5 – 3.5 kilomètres. La Terre elle-même formée à 4.5 km à peu près. Et le Big Bang à 13.7 kilomètres… Vous vous souvenez toujours qu’une vie humaine, c’est un cheveu d’épaisseur, à cette échelle-là ?
Comment peut-on dire que l’évolution n’a pas eu le temps de créer la vie telle qu’on la connaît aujourd’hui ?

L’évolution en action

On ne trouve pas l’évolution que dans les fossiles. L’évolution au sein de populations d’organismes vivants se passe encore aujourd’hui, c’est désormais un phénomène observé. On a vu observé l’émergence de nouvelles espèces en laboratoire.
Une étude sur le poisson cichlidé du parc national du Malawi promet même de nous fournir un exemple de spéciation documentée, dans des conditions naturelles, accompagnée d’un journal des modifications génétiques. (Diverses études en fait, voir http://scholar.google.com/scholar?hl=en&q=cichlid&as_sdt=0%2C5&as_ylo=2009&as_vis=1 )
Voilà, je l’ai dit en préambule, cet article est incomplet, il y aurait encore beaucoup de choses à dire, mais je trouve que comme intro à l’évolution, c’est pas mal du tout.
Alors on le voit d’emblée, la notion de spéciation par l’isolement géographique est complètement incompatible avec l’histoire de l’arche de noé par exemple. Et le phénomène-même de l’évolution sur des milliards d’années est incompatible avec l’idée que les espèces ont pu être créées à une fois pour toutes à un instant T. A l’époque de Darwin, cela a fait l’effet d’une bombe car une interprétation littérale des textes sacrés n’était désormais plus compatible avec la science. Issu d’un milieu plutôt religieux, Darwin a d’ailleurs attendu 20 ans avant de publier sa théorie ! En 1858, apprenant qu’Alfred Wallace était sur le point de publier des conclusions similaires, Darwin s’est finalement décidé… Orgueil, quand tu nous tiens…
Depuis 1858, la géologie et d’autres disciplines ont confirmé l’âge de la Terre, via la datation par les horloges atomiques, notamment. La génétique, et notamment la découverte de la structure de l’ADN en 1953, a isolé le gène comme vecteur de la transmission héréditaire. Aucun doute n’est permis aujourd’hui quant à l’évolution, et pourtant on assiste à un retour en force des courants fondamentalistes qui la dénient.
Marc va décortiquer pour nous les arguments anti-évolution et nous allons voir s’ils tiennent la route…

Dossier – Evolution vs créationnisme 2/3 – Les arguments fallacieux des opposants à la théorie de l’évolution

Marco
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Dossier – Evolution vs créationnisme 2/3 – Les arguments fallacieux des opposants à la théorie de l’évolution

Dossier de l’épisode #40.

Internet est devenu le principal outil d’information mais, revers de la médaille, c’est devenu aussi le terrain numéro 1 pour faire de  la propagande. Et si on devait organiser un concours de propagande, les créationnistes seraient certainement sur le podium.

Chacun est libre de croire en ce qui lui plait, mais à partir du moment où l’on s’en prend à un corps de métier, que sont les scientifiques et particulièrement les paléontologues ou biologistes, en allant jusqu’à les traiter d’escrocs, je pense alors qu’il y a un danger et donc un combat à mener.

La méthode créationniste est toujours la même: Il s’agit de jouer sur l’ignorance des gens. Car bien évidemment, la science n’intéresse pas forcément tout le monde, et donc de nombreuses personnes  sont vulnérables. Aussi, lorsqu’une une personne entend une information qui va dans le sens de ses convictions, celle-ci va la considérer comme une vérité, sans même faire l’effort de vérifier par elle-même.

Je vais donc essayer de passer quelques exemples d’attaques créationnistes contre la théorie de l’évolution le plus souvent entendues, et en expliquer les incohérences. Ça ne révolutionnera pas le monde, mais si cela pouvait, au minimum, faire réfléchir certains sur les moyens employés par des personnages comme Harun Yahya (quand on pense qu’il a été condamné pour extorsion, port d’arme, et pédophilie, ça devrait déjà faire réfléchir…) ce serait déjà un bon point.

1. “Les fossiles d’espèces de “transition” n’existent pas”

C’est un grand classique! Il est vrai que l’on peut être en droit de demander des fossiles d’espèces montrant des caractères intermédiaires entre espèces ou groupes d’espèces.

Mais cela n’est qu’un “à priori”, car il y a un point important à stipuler ici: le processus de fossilisation est un événement très rare! (et encore plus rare si l’animal ne possède pas de partie dure) En effet pour qu’un organisme soit fossilisé, il doit se trouver dans des conditions très particulières comme notamment être rapidement enseveli ou être dans un endroit privé d’oxygène. Pour donner un exemple, le site fossilifère (ou lagerstätte dans le jargon de paléontologie) de Burgess (dans les montagnes rocheuses du Canada, et datant d’environ 530 millions d’années, époque que l’on nomme Cambrien) aurait été formé suite à un mouvement de terrain sous-marin qui aurait enseveli de nombreux animaux permettant ainsi leur fossilisation.

Aparté sur Burgess : Ce site, découvert en 1909 par Charles Doolittle Walcott, est l’une des découvertes majeures de l’histoire de la paléontologie. D’abord parce qu’il s’agit de l’une des premières faunes métazoaires dont on possède les parties molles, mais aussi parce qu’elle a permis de renverser une idée, de révolutionner notre vision de l’évolution de la vie.

En effet dans un premier temps, juste après sa découverte, les premières interprétations réalisées essayaient de placer certains animaux, de force (appelé « méthode du chausse-pied » par Gould), dans les embranchements connus aujourd’hui (un embranchement correspond à un « plan de construction »). C’est seulement en 1970, lors d’une révision de cette faune menée par un groupe de chercheur de l’université de Cambridge, que le réel message transmis par cette découverte a pu être compris : Ces animaux que l’on essayait de placer maladroitement dans des phylums connus, appartenait en réalité à des phylums distincts et disparus aujourd’hui. (Phylum = embranchement =Plan de construction. Ex : Chordé (le notre), Arthropodes (insectes et crustacés, organisés en segment), Cnidaires (méduses, anémones, coraux), échinodermes (étoile de mer, oursins), Mollusques, Brachiopodes, etc. il en resterait 34 différents aujourd’hui)

La vie métazoaire n’a donc pas commencé comme on le pensait, par quelques organismes multicellulaires qui auraient progressivement donné les différents groupes et embranchement. En réalité, à cette période, que l’on a appelé « explosion du Cambrien », la vie a en quelque sorte testée une multitude d’expérience de vie. Si la vie n’était pas très diversifiée (peu d’espèces différentes) elle était en revanche très disparate (de nombreux embranchements différents).  La plupart ont disparu rapidement, ceux qui ont subsisté ont alors pu se diversifier pour donner des nombreuses espèces différentes, que l’on regroupe en genre, famille, classe ordre, etc.  Pour en savoir plus, et tout connaitre du Schiste de Burgess et de ses interprétations, un conseil de lecture : « La vie est belle » de Stephen Jay Gould. Vous pourrez alors faire connaissance avec la première terreur des mers « l’Anomalocaris », avec « Opabinia » et ses 5 yeux, ou encore un animal au nom évocateur : « Hallucigénia »

Il est impossible de donner un chiffre pour représenter la proportion de corps qui donneront un fossile, mais celui-ci est absolument minuscule (imaginez aujourd’hui le nombre d’animaux qui disparaissent sans laisser la moindre trace car ils n’ont pu se retrouver dans des conditions de fossilisation, étant dévoré par toute sorte de prédateurs charognards et bactéries!) Par conséquent, pour qu’une espèce nous laisse des traces fossiles, il vaut mieux qu’elle ait existé pendant une longue période, et engendré une population élevée. Or par définition, une “espèce de transition” n’existe qu’en un lieu géographique restreint et sur un période vraiment très courte. Le fait de ne retrouver que très peu de fossiles de ces formes intermédiaires est donc, contrairement à ce que veulent faire croire les créationnistes, une bonne chose pour la théorie de l’évolution! C’est le contraire qui nous aurait embarrassés.

Toutefois, des fossiles d’espèces que l’on qualifiera de formes intermédiaires existent. Par exemples les espèces de l’ordre des thérapsidés, ancêtres des mammifères et descendants des reptiles, qui possèdent des caractères de ces 2 groupes.
Des fossiles d’espèces appartenant à la famille des équidés, montrent la disparition progressive des 2e et 4e doigts (les 1 e et 5 e doigts ayant disparu déjà auparavant, il ne reste plus que le 3e doigt qui forme le sabot), ou encore la lignée des cétacés de pakicetus et ambulocetus à la baleine.

Références pour ce point :

– http://fr.wikipedia.org/wiki/Fossile

– http://fr.wikipedia.org/wiki/Schistes_de_Burgess

– http://www.cepheides.fr/article-16828284.html (résumé succinct du livre de SJ Gould)

– http://www.cosmovisions.com/equidesPaleontologie.htm (voir le schéma de l’évolution de certains os et dents)

– Documentaire diffusé sur la chaine Arte : « La baleine à quatre pattes »

2. “La théorie de l’évolution n’est qu’une théorie”

Alors celui-là, il me dresse les cheveux sur la tête et me fait bondir! Parce que tout le monde est capable d’ouvrir un dictionnaire et de vérifier ce que signifie le mot “théorie” en science, ça prend 3 minutes, cela éviterai ainsi de le confondre avec le mot “hypothèse”.

En Science une théorie est une modélisation qui nous permet de décrire, d’expliquer et de prévoir.

De plus lorsque l’on dit “théorie de l’évolution” ce n’est pas l’évolution qui est théorique, mais il faut plutôt comprendre la locution comme “modélisation des mécanismes de l’évolution”.

Faisons déjà la distinction entre « l’évolution » et « la théorie de l’évolution ». L’évolution est un fait  (Définition scientifique de Gould du mot fait :  “confirmé à un degré tel qu’il serait pervers de refuser d’y souscrire provisoirement”) Les êtres évoluent (ou plutôt comme préféré le dire Darwin pour éviter toute fausse idée de direction d’un moins bien vers le mieux, les êtres vivants se reproduisent avec des modifications). L’évolution n’est donc pas une théorie. Ce qui est une théorie, c’est « la théorie de l’évolution ». C’est elle qui est réfutable. De même la gravitation est un constat que l’on ne peut nier, mais ce qui est discutable et réfutable, c’est la théorie de la gravitation.

L’homme résulte d’un processus d’évolution à partir d’ancêtres qui ressemblaient à des singes. Qu’il l’ait fait en fonction de l’explication de Darwin, ou d’un autre mécanisme qui reste à découvrir, cela ne change rien au fait qu’il y a eu évolution.

Enfin inutile de vous dire que les scientifiques ont autre chose à faire que de travailler avec des modèles faux, donc s’il existait ne serait-ce qu’une preuve montrant que la théorie de l’évolution est fausse, on en entendrait plus parler aujourd’hui. Je ne dis pas qu’il est impossible qu’on en trouve une un jour (autant faudrait-il qu’elle remette complètement en cause le fondement même de la théorie de l’évolution, qui est que les êtres évoluent en étant façonnés par la sélection naturelle), j’affirme simplement qu’à l’heure actuelle il en existe aucune.

3.  Les contrefaçons

J’entends souvent les créationnistes accuser les évolutionnistes de contrefaçons, en citant quelques exemples, ayant réellement existé pour la plupart, mais avec une vérité déformé. Je vais prendre l’exemple de l’homme de Piltdown: Les créationnismes braillent cet exemple en accusant les évolutionnistes d’avoir voulu escroquer le monde en faisant croire qu’ils avaient retrouvé le crâne d’une espèce moitié homme, moitié Orang-outang.

Pourtant si l’on se penche sur cette histoire, on s’aperçoit que la personne ayant découvert, en 1912, ces ossements été avocat amateur d’archéologie (donc quelqu’un de passionné, mais pas vraiment formé aux méthodes scientifiques) on s’aperçoit également que certains évolutionnistes étaient pour la plupart très sceptiques (surtout les chercheurs américains et français),  d’autant plus qu’ils ne pouvaient pas avoir accès à l’original, mais seulement à un moulage. Et en 1912, pas de possibilité pour dater ces ossements, et donc de vérifier leur authenticité. Ainsi à l’époque croire ou ne pas croire en cette découverte était subjectif, ou une question de confiance envers les protagonistes de l’histoire.

Ce n’est que quand ils ont été en mesure de le faire, que les scientifiques évolutionnistes (et non pas les créationnistes), ont pu prouver qu’il s’agissait d’une supercherie, mettant tout le monde d’accord.

On entend également parfois parler de l’Homme du Nebraska (il y a rarement plus d’explication que cela, ça ne va généralement pas plus loin que « Oui euh…les scientifiques avec leurs supercheries comme l’Homme du Nebraska »)

Mais voyons la véritable histoire : Un géologue amateur avait transmis à Henry Fairfield Osborn pour analyse, une molaire retrouver en Amérique du Sud

Osborn trouvait qu’elle ressemblait à une molaire de primate, mais ajouta qu’il ne pouvait pas être affirmatif tant cet indice était maigre et décida donc de se rendre sur place pour approfondir les recherches, comme tout bon scientifique qui se respecte aurait fait.

Entre temps la presse anglaise, qui est ce qu’elle est, s’était un peu enflammée et publia, de façon totalement arbitraire le fameux dessin de l’Homme du Nebraska à qui devait appartenir cette molaire.

D’après les dire même d’Osborn, ce dessin n’avait aucune valeur scientifique et n’était que fruit de l’imagination des journalistes.

Osborn entreprit de plus amples recherches en se rendant en Amérique du Sud et arriva à la conclusion que cette dent avait appartenu à une espèce de pécari (les molaires de pécari et de primates sont quasiment identiques)

Il n’y a donc eu aucune supercherie, mais un travail scientifique exemplaire.

Références sur ce point :

– http://fr.wikipedia.org/wiki/Homme_de_Piltdown

– http://www.sceptiques.qc.ca/dictionnaire/piltdown.html

– http://fr.wikipedia.org/wiki/Homme_du_Nebraska

4. L’argument de complexité

C’est un argument souvent avancé. Mais est-ce réellement un argument ? N’est-ce pas plutôt révélateur d’un orgueil démesuré qui consisterait à dire : « C’est bien trop complexe pour moi, donc ça ne peut pas être naturel » ?

Donc personnellement, je considère cela comme un faux argument sur le fait que l’on ne peut pas prétendre être en mesure de tout comprendre des interactions moléculaires.

Mais autre point important : cette complexité ne date pas d’hier, et a eu besoin de près de 4 milliards d’années pour se mettre en place. Et chaque chose complexe n’est en fait que la somme de petites choses simples. A chaque étape on ne repart pas de zéro, mais d’un système biologique qui a fait ses preuves.

Cela rejoint l’argument classique du Boeing qui se formerait au hasard lors d’une tempête sur une décharge publique. Mais cette analogie n’a rien a voir avec la réalité de l’évolution, car ni l’homme, ni aucun animal, ni aucune cellule qui existent aujourd’hui, ne s’est formée subitement du jour au lendemain sur un immense coup de hasard, je le répète, tout cela résulte de près de 4 milliards d’années d’évolution. Et même les traces de vie les plus anciennes que l’on retrouve ne correspondent pas à l’étape 0 ou 1 de la vie. L’émergence de la vie a dû se faire par un continuum d’évolution à partir de premières réactions chimiques cycliques et couplées avec des réactions fournissant de l’énergie, comme par exemple une réaction d’oxydo-réduction, et formant alors un métabolisme primordial. Mais on rentre là dans le cadre de l’Abiogenèse, ce qui pourrait presque faire le sujet d’un autre podcast

À ce sujet, il faut savoir par exemple que dans l’eau, les lipides simples s’assemblent spontanément en vésicules qui peuvent croitre (lors d’ajout d’acide gras) puis se diviser en deux vésicules filles. Et cela tombe plutôt bien car justement, les compartiments cellulaires sont faits de complexes lipidiques. (Pour en savoir plus, voir le dossier du magazine « Pour la Science » de Juillet 2008, un numéro spécial intitulé « Où est né la vie »)

Et lorsque l’on parle en millions d’années, l’accumulation de petites transformations permet d’obtenir au final des transformations radicales.

Pour faire un parallèle avec la géologie et le mouvement des plaques tectoniques, qui est indécelable sensoriellement à notre échelle de temps, imaginez qu’il y a 60 millions d’années encore, l’Inde était une île et à la place de la chaine de l’Himalaya, se trouvaient des plages.

Petit à petit, centimètre par centimètre l’Inde s’est rapproché de l’Asie en ramenant tous les sédiments marins (ce qui répond à un argument créationniste quelque fois entendu, qui trouvaient étonnant qu’il y ait des fossiles d’animaux marins dans les montagnes) et former un peu plus tard la chaine de montagnes la plus haute du monde (qui n’a d’ailleurs pas fini sa croissance)

5. La complexité irréductible

Celui-ci est un argument récent, qui nous vient tout droit des partisans de l’Intelligent Design, et particulièrement de son chef de proue, Michael Behe, membre de la droite évangéliste américaine. C’est un peu une variante de l’argument précédent.

Voici comme il définit un système de complexité irréductible : « Un système composé de plusieurs parties en interaction, qui contribuent chacune à sa fonction élémentaire, et dont l’absence d’une quelconque de ces parties empêche le fonctionnement du système ». On constate qu’il raisonne comme si les parties avaient été assemblé par quelqu’un.

Un exemple souvent donné est celui de l’œil des vertébrés, qui semble trop complexe pour être le fruit du hasard. Je vous avouerai que je ne comprends pas trop bien en quoi un organe complexe comme l’œil des vertébrés  ne peut pas provenir d’un processus évolutif. De simples cellules photosensibles constituent déjà un œil primitif. A partir de ces cellules différentes améliorations peuvent intervenir, comme de simple changement topologique de ces cellules pour une meilleure détection des rayons lumineux, ou une meilleure protection, ou encore la possibilité de bouger ce système de cellules photosensibles.

On n’obtient pas un œil d’un coup de baguette magique, comme déjà dit précédemment  chaque étape ne vient pas de rien, mais est conditionnée par l’étape précédente, les formes qui persistent à travers la descendance sont des formes fonctionnelles et stables. Au fil des générations, les variations créées sont transmises ou non, tout dépend du fait si cette variation permet à l’individu de vivre assez longtemps pour se reproduire et transmettre ses gènes.

Une petite remarque à propos de l’œil, celui-ci ressemble justement à un organe « cuisiné » par l’évolution, plutôt qu’à une conception intelligente. En effet celui-ci n’est pas vraiment parfait, puisque au milieu de notre rétine passe le nerf optique, celui-ci étant « câblé » du mauvais côté de la rétine. Nous avons donc tous dans notre champ visuel, une zone appelée « point aveugle » (ou tâche de Mariotte), une zone rétinienne dépourvue de cellules photosensibles. Et si un « architecte » était à l’origine de cet œil, pourquoi aurait-il laissé un bug pareil ? Pourquoi n’a-t-il pas réalisé un œil parfait ?

Nous ne nous en rendons pas compte, car notre cerveau complète de lui-même cette lacune, de part son expérience (si tout est blanc autour de ce point, alors le cerveau l’interprètera comme blanc), il fait en quelque sorte une retouche d’image.

Mais comme dans la nature rien n’est parfait, il est possible de « tromper » notre cerveau pour ainsi mettre en évidence l’existence de ce point (voir lien en dessous pour expérience). C’est assez surprenant. Lorsque l’on place un point noir pile poil sur notre point aveugle, celui-ci disparait (car ce point noir se retrouve alors sur la zone non-photosensible, le cerveau ne perçoit plus le fait qu’il y a un point noir, et se base sur ce qu’il perçoit autour, c’est-à-dire du blanc, pour combler le point aveugle)

Encore plus révélateur, est de faire l’expérience avec une ligne épaisse entrecoupée d’une zone où la ligne est effacée. Si l’on place la zone d’effacement sur le point aveugle, notre cerveau ne « sait » alors pas qu’il y a une zone d’effacement. Notre cerveau qui ne reçoit donc pas l’information de la zone d’effacement, puisque celle-ci se trouve masquée par notre point aveugle, va alors compléter la ligne, puisque par expérience, une ligne droite est continue.

Référence de ce point :

– Expérience du point aveugle : http://lecerveau.mcgill.ca/flash/capsules/experience_jaune06.htm (pour y accéder à partir de la page d’accueil : choisir le thème « les détecteurs sensoriels », et dans la colonne à gauche, choisir le lien marqué « le point aveugle ». Autre façon, taper sur Google « capsule expérience le point aveugle »)

6. « Certaines espèces n’ont pas évolué »

Alors tout d’abord première remarque, dire que « certaines » espèces n’ont pas évolué, c’est indirectement admettre que d’autres l’ont fait…

Mais oui, cela est indéniable, certaines espèces n’ont effectivement pas évolué depuis leur apparition (ou plus précisément ont très peu évolué). Mais en quoi cela doit-il remettre en cause la théorie de l’évolution (voire l’évolution elle-même) ? Il n’a jamais été dit que les êtres vivants devaient forcément évoluer et cela en toute circonstance.

Et le comble de l’absurdité chez les arguments créationnistes, c’est que parfois, ils se servent d’extraits de livres ou de citations de scientifiques évolutionnistes, bien évidemment sorties de leur contexte, pour appuyer leurs arguments (ce qui prouvent qu’ils n’ont vraiment pas compris ce que l’auteur tenter d’expliquer)

Dans le cas de cet argument, on peut trouver par exemple un extrait de Stephen Jay Gould (pas de bol pour les créationnistes, car je connais très bien les idées de cet auteur) qui dit :

« L’extrême rareté des formes de transition est le secret de fabrique de la paléontologie… L’historique de la plupart des espèces fossiles comprend deux caractéristiques allant à l’encontre du gradualisme :

  1. La plupart des espèces ne démontrent aucun changement de direction tout au long de leur durée sur terre. Dans le registre fossile, leur apparence est à peu près la même à leur disparition ; les changements morphologique sont habituellement limités et sans direction
  2. L’apparition soudaine. Peu importe la zone locale, les espèces n’apparaissent pas graduellement, à la suite de la transformation constante de leurs ancêtres ; elles apparaissent plutôt d’un coup et « complètement formées »

Donc effectivement Stephen Jay Gould écrit cela. Mais il faut bien poser le contexte : Il est question ici de sa théorie des équilibres ponctués.

Comme le dit SJ Gould, sa théorie ne réfute pas Darwin (personnage qu’il admire d’ailleurs), mais le complète.

Gould s’oppose à l’idée que l’évolution n’est faite que d’un gradualisme lent, mais ne rejette pas le gradualisme pour autant, car dans certaines périodes, l’évolution est effectivement graduelle (Par exemple, l’évolution des équidés à partir d’Eohippus ou Hyracoterium)

Mais dans des cas le registre fossile montre que l’évolution est très rapide et se fait par saut, c’est du moins l’impression que l’on a en l’observant. Une interprétation à cela me semble assez simple et assez logique  :

Ces cas particuliers où l’évolution se fait très rapidement sont les périodes qui suivent les extinctions massives. L’histoire du vivant est ponctuée de 5 grandes extinctions massives (et d’autres un peu moins massives). Le registre fossile montre que chaque période d’extinction massive a été suivi d’une période de radiation (c’est-à-dire de diversification des espèces) massive et rapide.

En effet après une période d’extinction massive, de nombreux écosystèmes sont vidés et donc de nombreuses places sont laissées vacantes. Pour prendre un cas concret, prenons le cas de la radiation des mammifères après l’extinction des dinosaures (appelée extinction K-T ou crétacé-Tertiaire). Les mammifères ont coexisté avec les dinosaures (ils sont apparus peu de temps après les premiers reptiles), mais sous forme de petits animaux nocturnes. Le « pouvoir » étant alors aux mains de reptiles géants, les écosystèmes étant équilibrés, difficile pour un petit mammifère de changer de mode de vie ou de croitre en taille (ce qui assure leur survie, c’est justement qu’ils sont petits et vivent enfouis dans des terriers. Difficile pour un animal ayant la taille d’une vache de se creuser un petit trou pour se mettre à l’abri).

Mais la disparition des dinosaures et autres animaux géants terrestres, change la donne. Les mammifères ont pu alors coloniser des milieux et avoir accès à des modes de vie qu’ils ne pouvaient espérer avant (comme par exemple grimper aux arbres…). Qui dit changement d’environnement et de mode de vie, dit modification du filtre naturel qui conditionne la sélection des individus. D’ailleurs pendant un temps il n’y a plus vraiment de filtre, car plus vraiment de prédateur. Donc toute modification physiologique à sa chance. Pendant cette période la diversification est par conséquent rapide jusqu’à que les écosystèmes se remplissent et qu’une nouvelle compétition, une nouvelle hiérarchie, et donc un nouvel équilibre s’installe. (Pour faire une analogie, si l’on devait comparée l’évolution au mouvement d’un ressort : tant que l’on ne touche pas le ressort, celui-ci ne bouge pas, ou très peu selon les conditions environnementales, s’il y a du vent par exemple. Mais si on le tire, si on le sort de son équilibre et qu’on le lâche, il va alors osciller fortement autour de son point d’équilibre, mais va tendre petit à petit de nouveau vers une position d’équilibre)

Cette diversification rapide (qui dure quand même une bonne dizaine de millions d’années !)  n’apparait pas dans les registres fossiles, car la fenêtre est trop petite. C’est la raison pour laquelle on ne voit pas d’évolution graduelle dans ces cas précis.

Une fois cet équilibre atteint, les espèces ne vont quasiment plus évoluer (puisqu’un filtre naturel conditionne la sélection, et ce filtre reste constant lors d’un équilibre d’un écosystème).

Il y a eu des points de divergences au sein de la communauté scientifique (comme chaque fois qu’il y a des idées nouvelles), dont les créationnistes détournent les objections pour faire croire que les scientifiques ponctualistes remettent en cause les fondements de l’évolution.

Mais s’ils avaient pris soin d’étudier la question, ils auraient alors remarqué que la théorie des équilibres ponctués ne remet en cause ni :

-le fait qu’il y ait évolution du monde vivant

-l’ascendance commune

-l’apparition d’espèces par spéciation

-et surtout la sélection naturelle

Au bout du compte il s’agit simplement d’un exemple de point de discussion sur un des mécanismes évolutifs, et non une remise en question de la théorie. Et je pense même personnellement que, comme cela arrive souvent en science lorsqu’il y a 2 points de vue différents, qu’il s’agit là de 2 visions d’un même principe : Le vivant est en interaction avec son environnement, et évolue donc sensiblement à la même vitesse que celui-ci.

D’ailleurs un exemple tout récent illustre ce propos : C’est l’évolution du lézard nommé Podarcis Sicula, qui a été introduit sur une île Croate au nom imprononçable. En seulement une trentaine d’années, ce lézard qui a donc vu son environnement changer du jour au lendemain s’est modifié de façon très significative : il a grandi, sa mâchoire est devenue plus puissante et a changé de régime alimentaire (il était insectivore et est devenue herbivore, avec des modifications au niveau des intestins (apparition de valves caecales)

Enfin dernier point sur cette théorie des équilibres ponctués : Elle explique également la rareté des fossiles d’espèces de transition (mais cela rejoint le point que je notais quand je disais que par définition une espèce de transition n’a que peu d’individu, pendant une courte période, ce qui diminue fortement les chances de laisser des traces).

Néanmoins comme le stipule Stephen Jay Gould, d’une façon générale ce sont surtout les fossiles de transition entre les espèces, échelon le plus bas de la classification du monde vivant, qui sont rares. Les espèces intermédiaires entre groupes plus vastes (par exemple entre reptiles et mammifères, ou entre dinosaures et oiseaux) sont au contraire nombreuses

Et je cite donc Gould à ce sujet, il dit (extrait de « Quand les poules auront des dents » – Évolution : Fait et théorie:

“Puisque nous avons proposé des équilibres ponctués pour expliquer les tendances évolutives, il est irritant d’être sans cesse cité par les créationnistes – à dessein ou par stupidité, je l’ignore – comme affirmant que les fossiles ne comportent pas de formes de transition. Celles-ci manquent habituellement au niveau des espèces, mais elles abondent entre groupes plus vastes”

Référence pour ce point :

– http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89quilibre_ponctu%C3%A9

– http://fr.wikipedia.org/wiki/Podarcis_sicula

– http://fr.wikipedia.org/wiki/Th%C3%A9orie_de_l%27%C3%A9volution#Un_exemple_d.27.C3.A9volution_.C3.A0_.C3.A9chelle_de_temps_humaine_:_Podarcis_sicula

7. Pour conclure

La liste est encore longue, et d’autres arguments existent, qui frisent souvent le ridicule, comme par exemple « Si l’homme descend du singe, pourquoi existe-t-il encore des singes ». Ce qui est aussi ridicule que de dire « Si les Québécois descendent des Français, pourquoi existe-t-il encore des Français ? »
Ou encore (et là on touche le fond) : « Depuis que l’homme essaie de voler et nage, pourquoi ne lui a-t-il pas poussé des ailes ou des nageoires ? » (véridique !)

On plonge là dans l’abysse de l’absurde, mais cela est révélateur d’une certaine idée reçue, malheureusement courante, qui consiste à croire qu’il y a évolution selon la nécessité.

Parfois certains sont près à faire un consensus et à admettre qu’effectivement, il y aurait des petites variations, une micro-évolution à l’intérieur d’une espèce, mais pas pour autant de macro-évolution. Cela me fait revenir à l’analogie de la tectonique des plaques, et les micro-mouvement de l’Inde, qui au final ont transformé une plage en chaine montagneuse. A noter d’ailleurs que la théorie de l’évolution de Darwin et l’idée d’un mouvement des continents émergent à peu près à la même époque, une époque où l’on comprenait à peine que la Terre était vieille… Très vieille ! A l’échelle des temps géologiques, la somme de ce que nous appelons micro-changements, donne au final des changements radicaux. Et c’est peut-être cela qu’ont du mal à se représenter les créationnistes, cette échelle de temps gigantesque devant notre petite durée de vie insignifiante.

 

 

Dossier – Evolution vs créationnisme 3/3 – Le point sur les créationnistes

Mathieu
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Dossier – Evolution vs créationnisme 3/3 – Le point sur les créationnistes

Dossier de l’épisode #40.

  • Créationnisme: doctrine religieuse fondée sur la croyance selon laquelle la vie, la Terre, et par extension l’Univers, ont été créés par Dieu, selon des modalités conformes à une lecture littérale de la Bible.
    • Ses partisans affirment que le monde a été créé par Dieu en six jours et soutiennent que Dieu aurait créé chaque espèce végétale ou animale de façon individuelle.
    • Le premier jour de la création aurait été le 23 octobre 4004 av. J.-C !!!
    • Né au XIXème siècle et très implanté aux Etats-Unis, particulièrement dans la communauté des mormons, et présent aussi dans de nombreuses autres Eglises protestantes, anglicanes et évangéliques.
    • Il est de plus en plus présent dans les écoles et dans l’éducation. L’enseignement de la théorie de l’évolution dans les écoles publiques de plusieurs États américains (dont le Tennessee) était interdite jusqu’en 1968.
    • Cette lecture littérale de la Bible telle que prônée par les créationnistes est refusée par la majorité des Églises chrétiennes actuelles privilégiant une lecture interprétative.
    • Différents sous-courants au sein même du créationnisme:
      • Le créationnisme littéraliste, qui part d’une lecture littérale de la Bible (adopté par 15 millions de personnes).
        • Le Créationnisme Jeune-Terre: une des formes les plus radicales de créationnisme défendue notamment dans les Églises chrétiennes évangéliques américaines, par une partie de l’Église orthodoxe russe hors frontières, et par certains courants islamistes, qui affirment que la Terre a littéralement été créée en six jours par Dieu, que l’évolution des espèces est un mythe, qu’Adam et Ève ont littéralement vécu et péché dans le jardin d’Eden, et que les fossiles retrouvés sont des objets créés par le Diable pour tromper les êtres humains.
      • Le créationnisme concordiste, qui cherche un accord entre le texte et la recherche scientifique (20 – 25 millions d’adeptes).
        • Le Créationnisme Vieille-Terre: vu les récentes découvertes en astrophysique et en biochimie, ce courant de créationnisme Vieille-Terre tente de conjuguer/réconcilier orthodoxie scientifique et orthodoxie religieuse. Comme son nom l’indique, sa caractéristique est qu’il conçoit que l’origine de l’Univers et de la vie sur Terre remonte à une longue période, des millions, voire des milliards d’années. C’est une forme de créationnisme qui accepte de reconnaître l’âge avancé de la Terre  (acceptant l’existence du Big Bang, que refusent les créationnistes Jeune-Terre), tout en adhérant à la croyance selon laquelle le Big Bang serait un événement créateur avec Dieu pour auteur.
      • Le créationnisme finaliste, qui adopte l’approche scientifique sans réserve mais en discute la finalité (tendance qui serait la plus répandue aux États-Unis et la mieux implantée en Europe également).
      • Le créationnisme théiste ou créationnisme évolutionniste, dans lequel Dieu est reconnu comme Créateur mais dont la Création suivrait son cours librement ensuite (environ 20 millions d’adeptes). Selon eux certains, voire tous les enseignements classiques sur Dieu et la Création sont compatibles avec tous ou presque tous les enseignements de la théorie de l’évolution.
        • Le Dessein Intelligent:
          • Le dessein intelligent (Intelligent Design) est l’hypothèse selon laquelle certaines observations de l’univers et du monde du vivant sont mieux expliquées par une cause intelligente que par des processus non dirigés tels que la sélection naturelle.
          • Cette thèse a été développée par le Discovery Institute (au-travers d’un document à usage interne The Wedge), un cercle de réflexion (Think Tank) conservateur chrétien américain.
          • Le dessein intelligent est présenté comme une théorie scientifique par ses promoteurs, mais dans le monde scientifique, il est considéré comme relevant de la pseudo-science, tant par des arguments aussi bien internes à la biologie (les promoteurs du dessein intelligent apparaissant aux biologistes comme ne tenant pas compte de nombreuses observations) qu’épistémologiques (ne répond donc pas en particulier au critère de réfutabilité de Karl Popper – une théorie ne peut être qualifiée de scientifique que si elle permet des prédictions pouvant être invalidées par l’expérimentation).
          • D’un point de vue idéologique, les principaux acteurs du mouvement du dessein intelligent acceptent un univers âgé de plus de 13 milliard d’années (voir créationnisme vieille terre) et la théorie du Big Bang, avec pour opinion personnelle qu’il est causé par une sorte de grand horloger.
          • Ils rejettent le mécanisme de mutation aléatoire couplé à une sélection naturelle comme moteur de l’apparition de nouvelles espèces. Ils affirment que la théorie scientifique traditionnelle de l’évolution par voie de sélection naturelle ne suffit pas pour rendre compte de l’origine, de la complexité et de la diversité de la vie.
          • Richard Dawkins, biologiste critique du dessein intelligent, soutient dans son livre “The God Delusion” que permettre à un designer intelligent d’être responsable pour une complexité improbable repousse seulement le problème, car selon lui, un tel designer devrait être au moins aussi complexe.
          • Les promoteurs du dessein intelligent affirment que certains groupes d’éléments biologiques forment un tout fonctionnel dont il est très improbable qu’il soit le résultat de l’évolution de sous-parties qui le constituent : tous ses éléments doivent être apparus simultanément et correctement reliés pour être fonctionnels.
          • Ils prônent que les racines de leur mouvement se retrouvent chez certains penseurs grecs antiques comme Socrate, Platon, Aristote qui pensaient que l’apparition du monde naturel nécessitait un esprit, ou encore Cicéron qui voyait dans les étoiles et l’adaptation des animaux une preuve d’un design rationnel.
          • Le dessein intelligent ne spécifie pas l’identité du designer (du grand horloger), et affirme que sa nature, extraterrestre ou supranaturelle, ne peut être déterminée par une science matérialiste.
          • Enfin, la démarche adoptée par les tenants du dessein intelligent s’oppose à la démarche scientifique en ce qu’ils ne tentent pas de démontrer que leurs arguments sont valables mais demandent à leurs détracteurs de prouver qu’ils ne le sont pas.
  • Quelques chiffres:
    • En 2011, l’institut français IPSOS a réalisé un sondage pour l’agence de presse Reuters sur la position de la population de 24 pays sur le créationnisme et l’évolutionnisme:
    • En Suisse, plusieurs associations militent contre la théorie de l’évolution et pour une lecture littérale de la Bible :
      • le Centre biblique européen, fondée en 1983 à Vuarrens.
      • l’Alliance Pierres Vivantes, fondée en 1986 à Siviriez.
      • l’association Création Bible Science, fondée en 1987 à Vevey
    • En Belgique, une enquête a montré que 20 % des Flamands adhéraient à la théorie du créationnisme en 2008.
    • En France, l’Université Interdisciplinaire de Paris (UIP) est une association qui regroupe 1 250 adhérents, qui existe depuis 1995 et qui organise des conférences soupçonnées de défendre le créationnisme.
    • L’institut de recherche Pew aux États-Unis a réalisé en juillet 2005 un sondage montrant que 64 % des Américains étaient favorables à l’enseignement du dessein intelligent en plus de la théorie de l’évolution et que 38 % ne voulaient pas que la théorie de l’évolution soit enseignée dans les écoles publiques. Un autre sondage mené fin 2007 par le journal des sociétés de biologie américaines (FASEBJ) affirme que 61 % des Américains sont d’accord avec le concept d’évolution et 29 % des sondés estiment que la vie a été créée sous sa forme actuelle.
      • La portée officielle du créationnisme est aujourd’hui délaissée au profit des théories de l’intelligent design. Plus aucun État américain n’a inscrit dans son programme l’enseignement à parité du créationnisme et de l’évolution, mais les écoles privées jouissent encore d’une liberté à ce sujet.
    • Dans les années 2000, l’enseignement du créationnisme progresse dans les établissements d’Allemagne, des Pays-Bas, de Russie, de Suède et de Pologne.
      • Dans plusieurs pays européens, il semblerait que de plus en plus d’étudiants s’opposent à l’enseignement de l’évolution en cours.
      • Un sondage effectué au début de 2006 par la chaîne BBC révèle que près de 40 % des personnes interrogées veulent que le créationnisme soit enseigné en cours de science au Royaume-Uni.
    • Les arguments créationnistes d’origine chrétienne sont aussi devenus populaires parmi les musulmans, notamment en Turquie, en Indonésie, en Malaisie et dans la diaspora musulmane européenne et nord-américaine.
      • Adnan Oktar (pseudonyme Harun Yahya) est une des figures centrales du créationnisme en Turquie. Il y quelques années son Atlas de la Création, un ouvrage créationniste de plus de huit cents pages, a été envoyé à de nombreuses institutions dans différents pays.
      • En 2008, la deuxième Cour Criminelle de Paix turque a fait bloquer l’accès au site RichardDawkins.net du Professeur Richard Dawkins suite à des critiques qu’il a formulé contre le créationnisme.
    • Le judaïsme n’est pas non plus en reste, certains courants contemporains du judaïsme acceptent le créationnisme évolutionniste (créationnisme théiste).
    • En juin 2007 un comité spécial du Conseil de l’Europe a préparé un dossier spécial sur les dangers du créationnisme dans l’éducation qui établit une liste d’organismes européens suspectés de faire la promotion du créationnisme.
  • Autres théories exotiques:
  • Panspermie: théorie qui affirme que la Terre aurait été fécondée de l’extérieur, par des moyens extraterrestres, à partir de corps rocheux comme les comètes. Elle a été proposée dans sa forme moderne par Hermann von Helmholtz en 1878.
  • Simulisme: il s’agit d’un concept qui consiste à supposer que la réalité que nous percevons puisse être le fruit d’une simulation informatique. C’est une théorie qui explore la possibilité que nous vivions dans une sorte de réalité simulée.
    • Etant donné que les puissances de calcul des ordinateurs sont de plus en plus performante et croissent exponentiellement (Loi de Moore), les promoteurs du simulisme avancent que d’ici 2029 on sera capable de créer un jeu virtuel qui pourrait simuler en grande partie notre Univers et ses lois physiques, avec des avatars capables comme les humains d’avoir des émotions, des relations sociales et une intelligence artificielle.
    • Les promoteurs de cette idée avancent que si l’humanité est capable de créer un tel environnement virtuel, une telle simulation informatique, il n’est pas impensable d’imaginer que nous même, notre humanité, notre civilisation, vivions dans une simulation informatique et que notre réalité soit simulée.
    • Pour l’anecdote, ils s’appuient sur le personnage de Morpheus dans Matrix qui dit: “Si le réel est ce que nous sentons, ce que nous goutons, ce que nous entendons et ce que nous voyons, alors le réel est seulement constitué de signaux interprétés par notre cerveau”.
    • Cette idée du simulisme est avancée par certains promoteurs du courant transhumaniste.

 

Podcast science 39 – Strange Stuff and Funky Things

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Podcast science 39 – Strange Stuff and Funky Things

L’interview de la semaine

Cette semaine, nous avons la chance de recevoir – ou plutôt d’être reçus – par quelqu’un d’extrêmement intéressant, aux facettes multiples et complètement improbables. Nous avions envie de faire sa connaissance depuis un moment et Alan a eu la chance de se trouver à ses côtés, chez lui, à New York, sur Roosevelt Island, au milieu de l’East River, entre Manhattan et le Queens.

Pour certains, notre invité est le prolifique Dr Pierre Kerner, éminent chercheur en génétique évolutive, auteur de nombreux papiers aux titres impossibles (au hasard: “Origine et diversification de la famille de gènes basiques hélice-boucle-hélice chez les métazoaires: apports de la génomique comparative” ou encore “Histoire évolutive des gènes Iroquois/Irx chez les métazoaires”)

Pour d’autres (probablement la majorité), il est le génial Taupo, créateur et auteur principal du blog le plus funky de la planète après Boing Boing, j’ai nommé “Strange Stuff and Funky Things” (le blog est en français, et si vous ne le connaissez pas il est urgent de lui rendre une petite visite.) De l’aveu de son créateur, vous y trouvez “votre dose quotidienne d’évènements étranges, de faits surprenants, de choses incroyables!” http://www.ssaft.com/

Non seulement les sujets sont aussi décalés que passionnants, mais ils sont également remarquablement écrits! Avec finesse, humour, beaucoup d’esprit et c’est non seulement très intelligent, mais encore à la portée de tous, vraiment. Un modèle de vulgarisation!

Il s’agit d’un scientifique brillant doublé d’un poète marrant. On aurait bien aimé qu’il soit moche ou désagréable… Pour compenser… Mais bon, c’est mal barré alors on va conclure cette petite intro autrement, en indiquant par exemple que Pierre/Taupo nous aime bien et prend souvent la peine de commenter nos émissions pour apporter des précisions, ajouter ses trouvailles personnelles (souvent complètement funky, comme son blog) ou alors carrément pour nous enguirlander quand nous racontons n’importe quoi.

Podcast Science est sans doute le seul podcast amateur revu et corrigé par des pros, nous avons de la chance.

Un immense merci à lui de s’être prêté au jeu de l’interview.

Les liens évoqués pendant l’émission:

La retranscription écrite

On peut la trouver ici. Merci beaucoup à Guillain Seuillot !

La quote de la semaine de Mathieu

Soufflée ce mois-ci par Pierre Kerner justement:

“Our brains have evolved to the point where we are capable of rebelling against our selfish genes. The fact that we can do so is made obvious by our use of contraceptives” Richard Dawkins
Traduction libre: “Nos cerveaux ont évolué au point d’être capables de se rebeller contre nos gènes égoïstes. Cela est rendu évident par notre utilisation des contraceptifs” Richard Dawkins

Bonne écoute!

Prochain enregistrement le mercredi 8 juin 2011

Podcast science 38 – La lumière

Podcast Science
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Podcast science 38 – La lumière

Bonjour à toutes et à tous!

Un peu de housekeeping d’abord, concernant notre virée au CERN le samedi 9 juillet à 14h : merci de nous confirmer

  1. votre venue (il y a des gens sur liste d’attente, si jamais votre place devait se libérer, elle ne serait pas perdue pour tout le monde)
  2. votre taille de t-shirt (S, M, L, XL, XXL ou autre)

Via les moyens habituels siouplait, soit

Là, maintenant, tout de suite please. Merci 🙂

Le dossier de la semaine

Retour sur le dossier de la semaine dernière

Le commentaire avisé de Pierre Kerner:

J’ai beaucoup aimé cet épisode (que j’ai mis du temps à écouter, mais voilà chose faite). Alan c’est lancé sur un gros morceau digne des dossiers épique de Mathieu, chapeau donc! Pas de grosses critiques à faire. Je vous dirige juste sur l’excellent blog de Christie Wilcox d’Observations of a Nerd qui a publié un billet du même acabit à l’occasion de l’identification du corps d’Osama ben Laden (en Anglais : http://goo.gl/G4m7R ).

Sinon je reviens sur une remarque de Mathieu que je ne peux pas laisser passer: Il a réagi sur le fait que les 4 “lettres” (les bases azotées) se retrouvaient chez tous les animaux, de la plus simple bactérie aux animaux les plus évolués… Alors bon, d’abord, il faut savoir qu’il fallait remplacer “animaux” dans sa phrase par “organismes” (vu que les bactéries ne sont pas des animaux et qu’au passage on oublie les plantes, les algues, les champignons, les archées, les protozoaires et j’en oublie…). Ensuite, je tilte (faut pas le prendre mal, c’est le mode enseignant qui s’enclenche), sur les formules: animaux les plus évolués. Dans la première partie d’un de mes articles sur les poissons amphibies (http://goo.gl/KPop9 ) je poussais un coup de gueule sur la vue trop répandue d’une échelle de la complexité que les organismes vivants se mettraient à gravir durant l’évolution, et où chaque barreau représenterait un stade évolutif où s’arrêteraient certaines lignées tandis que d’autres continueraient vers l’apogée où, bien entendu, nous les humains, résiderions… Et beh non: les bactéries qui vivent à l’heure actuelle sont “aussi” évoluées que les humains. Ce qui signifie qu’elles sont le résultat d’autant de milliards d’années d’évolution durant lesquelles elles ont accumulées des modifications qui ajoutent à la divergence entre leur lignée et celle qui a mené jusqu’à notre émergence. A vrai dire, si on jaugeait l’évolution par le nombre de modifications accumulées dans un génome, ce sont les bactéries qui devraient être targuées comme ‘plus évoluées’… La confusion vient du fait qu’on associe volontiers les processus d’accumulation de complexité avec les mécanismes évolutifs. Mais ceux-ci s’associent seulement au grès de la sélection naturelle. Et si un jour, une lignée se voit condamnée par une trop grande complexité pour s’adapter à leur milieu ou pour mieux se reproduire, les individus qui perdraient cette complexité viendraient facilement à prédominer la population locale et entrainerait une dé-complexification (encore une fois mal interprétée quand on entend parler de dé-évolution…).

Précision importante, en effet, nous allons d’ailleurs consacrer une émission entière à l’évolution dans deux semaines, juste après avoir consacré une émission entière à un thème non moins important: notre ami Taupo/Pierre Kerner, justement.

Enfin la quote de Mathieu:

“I think I can safely say that nobody understands quantum mechanics”. – Richard Feynman
Traduction libre: “Je peux affirmer sans risque que personne ne comprend la mécanique quantique” (Richard Feynman était sans doute l’autorité la plus respectée du domaine… de la mécanique quantique!)

Prochain enregistrement en direct du World Science Festival de New York (et bien sûr de Barcelone), rien que ça! Bonne semaine!

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Je sers la science et c'est ma joie !

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