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Podcast Science 243 – Podcast Science Awards

 

Ce soir, les tauliers sont la : 3 dictateurs et 1 pretresse des coulisses. Tout ça pour remettre les attendus PSAMEFCPGSCDA! Nous sommes le 21 décembre 2015 et c’est l’épisode 243!
Pour ceux qui auraient oublié PSAMEFCPGSCDA veut dire Les “podcast science award 2015 mais en fait c’est pas grave si ça date d’avant”

Le dossier de la semaine

Pas de dossier cette semaine mais les PS Awards 2015

Les images de la soirée

La quote de la semaine

“If Shakespeare had been worried about establishing his sanity, he could never have written Hamlet” — Darwin

La prochaine fois

244 – Mission Euclid avec Anaïs Rassat

Mardi 12 janvier – Mission Euclid, avec Anaïs Rassat
À la fin du XXe siècle, on s’est aperçu que contrairement à tout ce que l’on pensait depuis les années 20, l’expansion de l’univers ne ralentissait pas mais au contraire accélérait, poussée par une mystérieuse énergie. Cette « énergie sombre » devient ainsi en quelques années l’une des plus grandes énigmes de la cosmologie actuelle : on n’en sait quasiment rien, mais elle représente pourtant plus des deux tiers de la répartition en énergie de l’univers, selon les données du satellite Planck.

Euclid est une mission spatiale de l’Agence spatiale européenne dont le lancement est prévu pour 2020. Dans la continuité de la mission Planck, cette mission va nous permettre de mieux comprendre l’expansion de l’univers et ainsi pour la première fois de mieux caractériser cette énergie sombre.

 
Conclusion

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Une histoire des plantes

 

Dossier écrit de l’épisode 242 de Podcast Science

Introduction

En toute logique, il faudrait d’abord définir ce que sont les plantes. Pour les puristes de l’évolution, les plantes ce sont les organismes multicellulaires, qui utilisent la photosynthèse, dont les cellules possèdent un noyau, dont la membrane cellulaire contient de la cellulose et qui utilisent l’amidon comme forme de réserve.

Sont inclus les mousses , fougères, prêles, plantes à graines et à fleurs… Même si certaines plantes terrestres sont retournées se baigner, comme les Posidonies.

Des posidonnies

Et il y a bien sur des exceptions, il existe des organismes capables de photosynthèse, qui sont formés de cellules avec noyaux et qui ne sont pas des plantes (Les Euglènes). En fait les Euglènes sont monocellulaires. Ne font pas partie des plantes: les champignons ou les bactéries , même celles qui font de la photosynthèse, et les virus. Et pour rappel, la photosynthèse c’est ce mécanisme qui permet aux plantes d’utiliser l’énergie solaire pour la transformer en énergie chimique. En pratique, elles utilisent le gaz carbonique (CO2), de l’air et grâce à l’énergie des photons du soleil, elles fabriquent des sucres et autres molécules, tout en rejetant de l’oxygène.

Plus généralement, pour décrire les plantes, en voici les principales caractéristiques (selon Wikipedia- je sais que cela écorche les puristes de citer Wikipédia, mais mon but ici est de faire de la vulgarisation et je ne crois pas que ce qui suis soit faux):

Les végétaux produisent leur propre matière organique à partir de sels minéraux puisés dans le sol et de dioxyde de carbone, assimilé par les feuilles grâce à l’énergie solaire : c’est le mécanisme de photosynthèse. Ils lui doivent, par le biais de la chlorophylle contenue dans les chloroplastes, leur couleur verte.
Les végétaux sont des organismes généralement fixés au sol par leurs racines (mais il y a des exceptions), ce qui les rend très dépendants des conditions de leur environnement Les végétaux sont des organismes peu différenciés. Il existe peu de types de tissus ou d’organes différenciés, ce qui entraîne des propriétés particulières telle qu’une capacité de régénération importante (d’où la possibilité de multiplication végétative).
Les plantes ont besoin de différents éléments rassemblés pour survivre et pousser. Le premier est la lumière, utile pour le processus de photosynthèse, qui apporte de l’énergie. Ensuite viennent l’eau et la terre d’où sont tirés les nutriments, et l’air dont elles extraient le dioxyde de carbone, permettant également la photosynthèse.

Voyons donc comment se situent les plantes dans l’arbre du vivant.

La vie dans l’eau

Les premières traces de vie que l’on connaisse datent probablement/peut-être d’environ 3.8 milliards d’années, dans l’eau et sans oxygène.
(Patientons 1 millions d’années environ…)
Il y a environ 3.7 milliards d’années, apparaît la photosynthèse, dans l’eau. C’est grâce aux bactéries, des bactéries particulières qui peuvent faire de la photosynthèse d’abord en rejetant du soufre. Puis sont apparues celles qui vont utiliser du CO2 et produire de l’O2 (ce sont les cyanobactéries photosynthétiques). Ainsi l’apparition d’O2 dans l’air de la planète date de 2 milliards d’années, et va permettre à un autre type de métabolisme d’apparaitre : la respiration, qui utilise l’O2. Mais on ne classe pas les bactéries parmi les végétaux, ce qui veut dire que la photosynthèse est apparue avant les plantes elles-mêmes (même si on ne sait pas exactement quand est apparue la photosynthèse) . Les bactéries ont une structure, une organisation différente des cellules végétales (rappelons que les bactéries ne sont formées que par une seule cellule et n’ont pas de noyau).

Les bactéries photosynthétiques possèdent des pigments qui permettent d’effectuer la photosynthèse, telles que les chlorophylles, sont contenus dans des petits sacs, qui ont une structure bien caractéristique (les thylakoïdes) dont on reparlera plus tard. Ces bactéries photosynthétiques existent toujours de nos jours. Elles forment de large colonies gélatineuse, ‘joliment’ surnommées ‘crachat de lune’ ou ‘beurre de sorcière’.
Citons aussi la spiruline, cultivée pour l’alimentation humaine et animale. Ces bactéries produisent aussi du fer en grande quantité, qui est largement exploité au Brésil et au Canada. L’O2 dégagé a permis la création de la couche d’ozone, qui protège la surface de la terre des radiations solaires. Les organismes vivants évoluent vers la complexité, et deviennent notamment pluricellulaires. La reproduction sexuée apparaît aussi. La cellule vivante devient plus complexe et le noyau apparait (on parle de cellule Eucaryote) mais on ne sait pas comment non plus.

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Echelle des temps géologique

Environ 3 milliards d’années après la formation de la terre, il y environ 1,5 milliard d’année par rapport à aujourd’hui. On admet aujourd’hui que des (protéo)bactéries ont été, on va dire, ingérées, absorbées par une cellule (Eucaryote) dite primitive, que l’on ne connaît pas, ce qui permettra à cette cellule primitive de respirer (c’est la formation des mitochondries). Puis il y a environ un milliard d’années, il y a eu une seconde ingestion/symbiose entre des (cyano)bactéries et ces cellules , et là c’est l’intégration de ces petits sacs bourrés de chlorophylle que l’on retrouve.C’est ainsi que seraient apparus dans les plantes, les chloroplastes, ces machines qui permettent de faire la photosynthèse. Il y a ainsi formation de la cellule Eucaryote primitive qui donnera les plantes (lignée verte). D’où viennent ces hypothèses ? Principalement parce que la structure de certains organites dans les cellules animales et végétales ont la même taille, les mêmes structures et fonctions que ces bactéries.

C’est à ce moment qu’apparaissent les algues, organismes unicellulaires ou pluricellulaires, dont les cellules ont une structure d’Eucaryote. Certaines algues (vertes) ont donné la lignée des plantes. Mais pas les algues bleu-vert qui sont les cyanobactéries !!!

Et c‘est alors que démarre la conquête des terres émergées. Il y a environ 540 millions d’années. Mais on ne sait pas trop comment ni quand. La plupart des données s’accordent pour proposer que les plantes terrestres descendent toutes d’une algue verte multicellulaire. Ils existaient d’autres types d’algues (rouges, brunes) mais seules les algues vertes partagent des caractéristiques spécifiques avec les plantes terrestres (composition chimique, pigments, présence d’amidon…).
(Certaines théories proposent le groupe des Charophytes, ce sont des algues vertes d’eau douce qui existent encore aujourd’hui).

Charophytes

Les radiations solaires s’affaiblissent avec la profondeur de l’eau. On le sait tous, quand on va plonger, bien rapidement sans un phare de plongée, on ne voit plus rien. Les différents types d’algues ce sont apparemment adaptés à ces niveaux de radiations, et de nos jours encore on observe de la surface vers le bas les algues vertes, puis les algues brunes et enfin les algues rouges. On pense ainsi que la colonisation de la terre ferme par les algues vertes vient d’une formidable capacité d’adaptation, notamment résitance à la desiccation, à la chaleur, aux forces des marées et bien sûr à la lumière. Parmi les algues, les algues brunes sont celles qui ont le plus évolué, car elles connaissant les conditions les plus favorables: elles reçoivent de la lumière, mais ne sont pas trop ballotées par les vagues et les marées, mais se trouvent dans des eaux riches en C02, et elles ne doivent pas faire face au risque de désiccation.

Note : Les cyanobactéries ont aussi réussi leur passage sur la terre ferme, elles sont autonomes au sens biologique du terme, c’est à dire qu’elles ne se nourrissent pas d’autres organismes vivants. Mais elles vont très vite s’associer aux champignons, pour former les lichens. Il s’agit d’une symbiose, tout le monde y trouve son compte, le champignon apporte un moyen de transport par ses filaments, la bactérie apporte de la nourriture à son transporteur. On le sait bien les lichens sont toujours les premiers à coloniser un sol minéral vierge (pas les pommes de terre comme je vous l’ai dit en début d’émission).

En fait les choses ne sont pas claires. Les algues vertes ont probablement dû s’adapter, de par leur position, à une diminution de la profondeur des océans, et l’apparition du littoral. (nous sommes au silurien, période d’assèchement). Pas la moindre trace de vie en dehors de l’eau, ni végétale ni animale, que du minéral!!! Pas d’humus, pas de sol, des roches nues.

Pour l’instant il existe plusieurs hypothèses sur l’apparition des premières plantes terrestres.

La conquêtes des terres

La conquête des terres a nécessité la formation de structures nouvelles et adaptées, avec de nouvelles fonctions physiologiques. Les premièresplantes avaient avant tout une croissance horizontale, sur les terres, pour trouver de l’eau. Le port dressé viendra plus tard. Ensuite la formation des vaisseaux dans les tiges a permis la circulation de l’eau et de la sève, la taille des plantes a pu s’accroitre. Pour résister à la desiccation, de nombreux adaptations sont apparues, telles que le recouvrement des surfaces par des lipides (formation de la cuticule). Puis les spores reproductrices se sont aussi recouvertes d’une matière très solide pour bien se disséminer. Enfin, l’appareil végétatif s’est ramifié, pour capter au maximum les gaz atmosphériques.

Mais voyons ce que l’on connait de cette transition: la première plante terrestre qui a été identifiée s’appelle Cooksonia et nous vient d’Irlande. Elle possède aussi de la lignine, cette molécule qui fait partie du bois au sens botanique du terme, elle possède des spores pour la reproduction sexuée et des vaisseaux pour la circulation de la sève.

En (très) gros , les spores c’est comme si les femmes épandaient dans l’air leur ovules fécondés, ils vont atterrir quelque part et germer pour faire une nouvelle plante. Elle a donc un port dressée, et non plus flasque comme les algues. La photosynthèse s’effectuait dans la tige. Elle devait former des tapis, dans des estuaires et en bord des littorales. Elle a l’apparence d’un petit jonc dressé de 5 cm de haut. Elles semblent être apparues 410 millions d’années seulement.

En parallèle, la terre est colonisée par les champignons, des bactéries, des lichens et des cyanobactéries. Comme au début, les plantes n’ont pas de racines, elles utilisent les champignons pour aller chercher leur nutriments à distance , et en fait de nos jours encore 85% des plantes sont mycorhizées, ie qu’elles ont besoin des champignons pour prélever leur nutriments dans le sol.

Une mycorhize (du grec myco ; champignon et rhiza ; racine) est le résultat de l’association symbiotique entre des champignons et les racines des plantes. En gros, 30 à 40 % des minéraux captés par le champignon sont rétrocédés à la racine de la plante, cette dernière apportant 30 % des glucides photosynthétisés au champignon. la mycorhize protège la plante contre ses pathogènes, par exemple en émettant des antibiotiques

A cette époque les animaux ont suivi de près la migration végétale, un poisson est sorti de l’eau, (l’Ichtyostega) dont les nageoires, au fil de l’évolution ont formé les pattes et les branchies ont donné les poumons. On va donc commencer à trouver de petits arthropodes, des acariens, des vers dans les écosystèmes. La diversité végétale s’accroit très rapidement, et des sites fossiles bien conservés nous donnent une image des paysages de cette époque. (Comme le site de Rhynie en Ecosse). Toute la biomasse végétale doit être transformée par l’action des champignons et des bactéries, avant d’être consommée par les détritivores. Il n’y a pas encore d’herbivores à cette époque. Certaines de ces plantes existent encore de nos jours, comme le Psilotum (plante tropicale et sub-tropicale) ou le Lycopode (plante diurétique, utilisée aussi dans l’industrie cosmétique). Elles font entre 20 et 30 cm de haut.

Psilotum

On retrouve aussi dans ces sites des mousses (Bryophytes). Ces végétaux sans racines, et sans bois, qui doivent absolument se développer dans des milieux humides, pour leur reproduction notamment. En fait les plus anciens fossiles que l’on a trouvé sont des spores (équivalent de cellules sexuelles, les gamètes), datant de -470 millions d’années. On pense qu’elles viennent de ces mousses, mais le lien entre les mousses et les algues vertes qui ont colonisé la terre n’est pas établi. Mais comme les mousses n’ont pas de bois, elles fossilisent mal, et du coup on connait mal leur histoire. Mais il semble qu’elles n’aient guère évolué jusqu’à aujourd’hui. Certains ont émis l’hypothèse d’une régression évolutive: certaines plantes ont peut-être cessé de former des vaisseaux et on donné les mousses. Mais encore une fois, cela n’est qu’une hypothèse.

Ce que l’on sait c’est qu’après Cooksonia, deux grands pôles de l’évolution peuvent être dégagés: évolution de l’appareil végétatif et de l’appareil sexuel.

Notons aussi que les plantes vont développer une reproduction sexuelle indépendante de l’eau. L’équivalent des spermatozoïdes (le grain de pollen donc) est transporté par le vent ou les animaux, et une fois déposé sur le pistil de la fleur, il y pènètre par un tube pour atteindre les ovules. Chez les animaux le spermatozoïde est très dépendant du liquide séminal et ne peut survivre hors de ce liquide.

la diversité végétale va s’accroître très vite. Ce que les experts en paléobotanique appellent “l’explosion végétale du Dévonien”. On voit apparaitre la formation des vaisseaux qui conduisent la sève et la rigidification des tiges par la lignine contribuent à ce que les plantes deviennent plus fortes, elles peuvent aller capter la lumière, monter plus haut, car elles captent aussi mieux l’eau du sol. Les feuilles vont s’applatir pour augmenter leur surface, toujours dans le but de capter le plus de lumière possible. Probablement la compétition s’installe aussi entre les différentes espèces pour aller capter la lumière, comme dans une forêt aujourd’hui.

A cette époque apparaissent enfin les racines, avec un meilleur ancrage dans le sol, et pour conséquence une érosion des roches. Mais la stature élevée des plantes leur permet aussi une meilleure dispersion de leur spores par le vent, ce qui conduira à l’apparition plus tard de la graine.

Le problème est que les spores résistent mal à la sécheresse, et les plantes vont développer un mécanisme de protection des embryons, qui sont les graines. Ainsi les plantes vont développer une reproduction sexuelle indépendante de l’eau.
L’équivalent des spermatozoïdes (le grain de pollen donc) est transporté par le vent ou les animaux, et une fois déposé sur le pistil de la fleur, il y pènètre par un tube pour atteindre les ovules (il est vrai quand même que le tissu de oopsphère (sac) qui contient les ovules se modifie, se gélifie). Chez les animaux le spermatozoïde est très dépendant du liquide séminal et ne peut survivre hors de ce liquide.

Les forêts fossiles

Dans les années 1920, (ou 1869 selon les sources) dans l’état de NY, a été mis à jour, suite à une innondation, la plus ancienne forêt fossile connue à ce jour. Vieille de 385 millions d’années, elle est située dans une ancienne carrière, près de la ville de Gilboa. Le site est aujourd’hui sous les eaux, un barrage ayant été construit pour alimenter la ville de NY en eau.

Ces forêts fossiles nous permettent d’avoir une vision de ce qu’était donc la flore à cette époque. Les prêles (qu’on appelle aujourd’hui les queues de rats, les queues de chat) , les fougères et les premieres arbres. Les fougères forment des structures arborescentes. Ainsi, En 2010, des troncs pétrifiés d’une fougère géante qui se reproduisait avec des spores (Wattieza) y ont été identifiés. Elles faisaient 7 à 8 m de haut, et ressemblaient morphologiquement à des palmiers.

Grande Prêle (Equisetum telmateia)

D’autres espèces végétales, plus petites en taille, ont été découvertes qui elles ont bien du bois,ie. de la lignine, dans leurs branches. Donc on a une idée, grâce à l’étude de la flore de Gilboa de la structure des premières forêts du Dévonien qui forment déjà un écosystème complexe avec plusieurs étages de végétation (voir Figure ci dessous) Il n’y avait pas encore de dinosaures, pas d’oiseaux, pas d’insectes butineurs. La planète devait être très silencieuse!

Et puis enfin (mais on est toujours au Devonien, il y a maintenant 370 millions d’années) vont apparaitre les vrais arbres, ie des plantes qui fabriquent de la lignine. Mais ces plantes là ont encore des spores, pas des graines. Ainsi Archeopteris ( à ne pas confondre avec Archeopteryx) mesurait 30 à 40m de haut, pour 1,5 m de diamètre. C’est un peu un intermédiaire entre l’arbre et la fougère parce que c’est un arbre qui utilise des spores pour se reproduire. Donc apparait une nouvelle structure, avec une organisation concentrique du tronc, plus efficace que les faisceaux de fibres longitudinaux.

Toujours à cette époque, apparaissent les vraies feuilles. La canopée se forme et les sols se transforment, notamment la formation de l’humus, de nouveaux écosytèmes apparaissent.

Maintenant que l’on un appareil végétatif efficace , ce sont les modes de reproduction qui vont évoluer. Et ainsi les plantes vont pouvoir coloniser des milieux arides.

La respiration des plantes qui modifie les masses d’air et de vapeur d’eau, la modification des sols à cause des racines, tout cela contribue à un dévelopement massif du plancton dans les océans, et une véritable chute de l’O2 . En même temps, la planète se refroidit et c’est la catastrophe du Dévonien, la première extinction de masse. 70% des espèces océaniques, aussi bien animales que végétales, et les conséquences sur toute la planètes sont énormes. Les espèces arborescentes géantes mettront près de 15 millions d’années à se diversifier à nouveau.

Il faudra attendre cette période prospère qu’est le Carbonifère pour assister à une nouvelle apothéose du monde végétal. C’est au Carbonifère que les continents se rapprochent pour former un super continent (la Pangée). Toute les espèces prédemment décrites reviennent en force, les fougères géantes arborescentes, les ‘fougères à graines”, les prêles immenses. La biomasse végétale devient énorme, et les feuilles, les troncs qui s’accumulent dans les eaux stagnantes forment les tourbes, qui plus tard formeront le charbon. En fait c’est parce que les champignons et les bactéries capables de détruire le bois (la lignine) apparaitront bien plus tard (au Trias), et la masse végétale s’est accumulée dans des eaux stagnantes dépourvus d’oxygène.

C’est dans ce milieu végétal particulièrement riche que vont apparaitre les vertébrés terrestres. Nos prêles actuelles donnent à l’échelle miniature l’image d’une forêt de cette époque.

Notons aussi que c’est une de ces fougères à graines qui a permet d’étayer la théorie de la dérive des continents. Sa répartition dans des zones géographiques actuellement très éloignées vint ajouter un argument de plus à cette théorie de la tectonique des plaques (d’A. Wegener). La suite de l’histoire est liée à un réchauffement du climat, une disparition des calottes glaciaires, l’apparition de déserts.

C’est peut-être à cette époque que sont apparus les ancêtres des plantes à graine, sous la forme de petites plantes qui protégeaient leurs graines dans un fruit clos (fin du Dévonien).

Apparaissent alors les Conifères, (Par exemple Gingko Biloba, seule espèce de Gingko qui existe encore de nos jours). De nos jours les Conifères sont représentés principalement par les sapins, les épicéas, les pins, les cèdres , séquoias, ifs, thuyas et genévriers.

Feuille de l’arbre Ginkgo biloba. Oui c’est VRAIMENT un conifère !

Les conifères sont capables de résister très bien dans les climats très froids. Ils ont des feuilles réduites, enduites d’un dépot protecteur épais ( la cuticule) et ont un mode de vie ralenti, il sont capables de se mettre en hibernation profonde. Chez le pin, les graines mettent deux à germer.
C’est vraiment avec eux que dorénavant le grain de pollen n’a plus besoins de nager. Il est amené par le vent , germe sur l’ovule et forme un tube, dans lequel le spermatozoide descend jusqu’à l’oosphère et les ovules qu’il contient.

Arrêtons nous un petit peu sur ce qu’est une graine. Les graines contiennent les embryons de plantes. Chez les animaux, une fois l’embryon crée, la croissance doit continuer pour donner naissance à un nouvel individu. Chez les plantes, cette croissance peut s’arrêter. La graine ne contient en gros que 10% d’eau. Dans les régions froides du globe, le petit embryon peut par exemple tranquillement passer l’hivers et attendre le retour du printemps pour continuer de grandir…On a trouvé dans des tourbières froides des graines de Lotus qui ont germé après 1000 ans! Au japon, des graines de Magnolia vieilles de 2000 ans ont réussi à germer. Mais le record est celui de graines de Lupin, vieilles de 10 000 ans… Ce qui nous amène à une petite réflexion sur la longévité des végétaux comparée à celles des animaux: on connait des arbres (les Bristlecone pines de Californie, avec pinus longavea ) qui ont au moins 5000 ans. Le mode de croissance des végétaux est différent de celui des animaux. Les tissus sont moins spécialisés, il n’y a pas d’organes vitaux comme le cerveau ou le coeur, et du coup même si une partie de la plante disparait, elle peut vite se régénérer. De même les cancers chez les plantes ne sont pas létaux. La plante peut former un tissu qui va isoler la métastase et s’en protéger. On peut voir les plantes comme étant plus frustes, moins compliqués que les animaux, mais plus solides.

Et puis c’est la grande extinction du Permien, peut-être à cause de l’impact d’un astéroïde. 90% des espèces marines et 70% des espèces terrestres disparaissent.

Ensuite, au Trias, il y a eu un refroidissement dramatique, une glaciation qui décime colossalement toutes les espèces adaptées aux climats chauds et humides, aux marécages. Il y avait aussi à cette époque un volcanisme très intense en Sibérie, qui a pu réchauffer les océans et provoquer des dégagements de gaz toxiques.

Les ancêtres des reptiles mammaliens qui ont survécu à la crise du Permien vont évoluer vers les ancêtres des mammifères. Les plus anciens dinosaures datent de la fin du Trias et deviendront les espèces prédominantes au Jurassique.

Du Trias au Jurassique, il y a environ 230 millions d’années, les continents se séparent et les océans se forment.

Et puis un climat chaud et sec se rétablit se rétablit, nous sommes au Jurassique, il y a environ 150 millions d’annnées. Les températures s’ élevent, les calottes glacières disparaissent. Les espèces qui vont se développer sont mieux adpatées et plus opportunistes. Une croissance rapide, une grande capacité de reproduction et de dissémination sont les clés du succès des plantes et de la colonisation des habitats.
Les paysages ne devaient pas être très différents de ceux de l’hémisphère nord aujourd’hui, mis à part l’absence de dinosaures. En fait les forêts de cette époque étaient peut-être plus variées que de nos jours, elles comportaient sans doute plus de 10 000 espèces .
Les dinosaures vont évoluer en même temps que les Gymnospermes, et le reste de la faune se diversifie: apparition des serpents, des premiers mammifères, insectes sociaux, oiseaux, batraciens…

A la fin du Jurassique, le climat redevient humide, les océans se retirent, de nouveaux espaces s’ouvrent: les Angiospermes (en gros : les plantes à fleur) prennent vraiment leur essor. C’est un grand saut évolutif pour les plantes, l’aspect des paysages va désormais être différent. Nous sommes au début du Crétacé, les dinosaures sont à leur apogée. “Aggeion” ça veut dire ‘petite urne’ en grec. Les angiospermes sont des plantes qui protègent leur ovules par des ovaires. C’est là la grande innovation de la fleur en fait. C’est pas si compliqué c’est comme chez nous les femmes ! Elles sont apparues près de l’Equateur, au Jurassic donc, il y a environ 150 millions d’années. La planète est dans une période de réchauffement, la température moyenne à Paris était supérieure de 12 degrés à celle d’aujourd’hui, Londres était recouverte d’une forêt tropicale.

L’extinction des dinosaures c’est il y a 65 million d’années.

Les plantes à fleur vont vite devenir prédominantes dans le monde végétal. Elles ont une reproduction sexuée efficace, elles se diversifient vite et bien. Aujourd’hui, elles sont les plantes les plus courantes: 260 000 espèces connues, partout, surtout dans les zones tropicales. Ce sont des herbes, des arbustes et des arbres. Elles ont quitté le milieu aquatique et ont co-évolué avec les animaux, en ce sens qu’elles utilisent les animaux pour la pollinisation des fleurs. Elles ont aussi conservé une reproduction asexuée (dont est issu le bouturage que nous pratiquons dans nos jardins par ex), mais leur reproduction sexuée avec un individu femelle et un individu male a permis d’obtenir une descendance variée, et constitue un moteur de l’évolution rapide et puissant.

C’est bien la fleur qui en est l’élément clé, une structure innovante. Elles ont des attirails élaborés pour attirer les insectes, comme les pétales par leur forme , couleur, odeur… Elles ne produisent pas énormément de pollen, mais utilisent les animaux pour le transporter (la coopération plantes-insectes est d’ailleurs fascinante, mais je n’aurai pas le temps d’en parler. Un autre podcast peut-être!). les organes sexuels sont bien protégés par les pétales et les sépales, et il peut y avoir autofécondation ou fécondation par le pollen provenant d’une autre fleur.

Les plantes à fleur semblent être apparues brusquement dans l’évolution. Darwin parlait ‘d’abominable mystère’, car en contradiction avec les lents mécanismes évolutifs. C’est , au passage, un des arguments dont se servent les créationistes. Donc qui est l’ancêtre des plantes à fleur, pourquoi une brusque apparition?

C’est un écrivain passioné de botanique (Johann Wolfgang von Goethe, 1749- 1832) qui à ce jour semble avoir fondé la théorie la plus plausible: la théorie de la feuille, une théorie selon laquelle toutes les structures du monde végétal dérivent d’une plante originelle où la feuille était l’organe de base. La fleur en particulier apparait comme le résultat de la métamorphose d’une feuille primitive. Outre des arguments purement structuraux, la génétique étaye bien cette théorie. Mais faisons un bon en avant, à la fin du tertiaire, quand la végétation ressemble dorénavant fortement à celle d’aujourd’hui. Au cours du tertiaire, le climat se refroidit de nouveau.

Ce sont alors les épisodes glaciaires du quaternaire qui vont profondément modifier la flore. Il y a donc 1,8 millions d’années, la planète se refroidit toujours plus. Avant les glaciations, la vallée du Rhone est une région particulièrement chaude. Il y pousse des lauriers, des séquois, des magnolias des avocatiers… que l’on trouve aujourd’hui sous forme de fossiles dans la basse vallée du Rhone.

Apparaissent enfin les premières plantes adaptées au froid, que l’on voit dans les toundras (steppe arctique composée de mousses, lichens et herbes) et les taïga (forêt de conifère, entrecoupées de tourbières). Les arbres se mettent à perdre leur feuilles, les herbes enfouissent leur graine dans le sol. La pivoine fut maline, elle a une forme herbacée que l’on trouve plutôt dans les zone froides, et une version arbre, plutôt sous les tropiques.

La diversification continue, l’évolution probablement aussi, on voit les fleurs devenir de plus en plus protective et compliquées, et espérons que l’histoire continuera pendant très longtemps.

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Quote:

Darwin: Ce ne sont pas les espèces les plus fortes qui survivent, pas non plus les plus intelligentes, ce sont celles qui répondent le mieux au changement.
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Note:

Mille merci à Taupo et le site FB qu’il a crée : For the dar’Win. J’ai reçu beaucoup de corrections précieuses qui m’ont empêché de dire de grosses bêtises

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Références:

  • Biodiversité et évolution du monde végétal. David Garon, Jean Christophe Guéguen. Très inspiré eux mêmes par un ouvrage de référence: L’évolution chez les végétaux, par Paul Mazliak.
  • The Evolutionary biology of plants. Karl J. Niklas
  • Paleobotany and the evolution of plants. Wilson N. Stewart and Gar W. Rothwell
  • La plus belle histoire des plantes. Jean Marie Pelt, Marcel Mazoyer, Théodore Monod et Jacques Girardon

Marie Curie

Retranscription des épisodes 235 et 236 de Podcast Science sur Marie Curie :

 

 

Introduction

 

Pourquoi parler de Marie Curie (MC) dans PodcastScience, quand il y a tellement de biographies disponibles partout, plein de livres et plein de pages web dans toutes les langues, quand elle est si connue dans le monde entier (je gage qu’elle est la femme scientifique la plus connue au monde, une sorte d’alter ego d’ Einstein), et qu’il n’y a très probablement plus le moindre petit scoop à se mettre sous la dent? D’abord parce que parfois nos dossiers sont des biographies de grand scientifiques et rien qu’à ce titre, MC y a pour le moins sa place , un peu comme au Panthéon des Grands Hommes, où elle est (entre parenthèses) la seule femme.
Mais aussi parce que nous pensons à PS qu’il faut que nous soutenions les femmes qui font ou qui veulent se lancer dans la recherche scientifique, et parler de MC, cela ne peut aller que dans ce sens. Rappelons ce sondage paru le 16 septembre 2015, qui nous annonce qu’en Europe, 67% des personnes interrogées pensent que les femmes sont moins aptes que les hommes à devenir scientifique. J’ai tellement de choses à dire ce soir que je ne vais pas non plus parler de féminisme, mais bon, y a du boulot…

D’un point de vue strictement personnel, je l’ai toujours admirée, et elle m’a inspirée enfant pour devenir scientifique. Et je me justifie toujours ici aux US avec un petit sourire à compter en français, parce que je sais que même à la fin de sa vie dont la plus longue partie s’est passée en France, MC comptait dans sa langue natale, le polonais.

Je vais tout bêtement suivre un ordre chronologique pour parler de sa vie, inutile de vouloir faire compliqué, et j’espère que même si vous connaissez les grandes lignes de la vie de MC, vous allez quand même découvrir ce soir ce qui en fait une femme non seulement exceptionnelle, mais incroyablement exceptionnelle. Je vais quand même et déjà faire une entorse à ce que je viens de dire, et vous énoncer tout de suite quelques éléments descriptifs de son parcours : Première à l’aggrégation de physique, première femme docteur es sciences en France, deuxième femme au monde à recevoir un doctorat en physique
première lauréate feminine de la médaille Davy (prix prestigieux en chimie), premier prix Nobel féminin, première nobélisée à avoir reçu deux prix Nobel (et ils ne sont que 4), première femme professeur à l’ENS, première femme à avoir enseigné à la Sorbonne… Une légende…. Cétait aussi une femme, avant tout, une épouse aimante, très amoureuse, une maman attentive, femme timide, tétue, secrète, dépressive, débrouillarde, qui aimait cultiver les roses, et sportive. Une soeur dévouée, pas bonne cuisinière, mais excellente couturière! Courageuse, on le verra à maintes reprises, sachant braver la morale bourgeoise, affrontant des campagnes de dénigrements à faire honte à la France de nos jours…

Mais revenons au début.

La jeune Marie Skłodowska

 

Elle est née le 7 novembre 1867, à Varshav, en Pologne, nommée Marya Salomea Skłodowska, avec les prénoms de ses grand-mères. Elle a 3 soeurs et un frère plus agés, et la fratrie restera toujours très liée . Ses parents font partie de ce que l’on peut décrire comme la petite noblesse désargentée, ce sont des intellectuels, très intellectuels. Sa mère, femme indépendante dans l’ame, est directrice d’école ; le statut de femme mariée lui pèse, même si elle aime son mari. Celui-ci, d’origine russe, enseigne les maths et la physique, à l’université de Varsovie. Celle-ci est fermée par les autorités russes, c’est le temps où la Hongrie est opprimée par la Russie. La famille est obligée de déménager pour que le père de MC puisse aller enseigner dans un lycée. La mère de MC est alors obligée d’arrêter de travailler.
La langue officielle est alors le russe en Pologne, mais on parle polonais à la maison, on étudie les poètes polonais. Mania ( le petit nom de MC) apprend vite, trop vite au grè de ses parents, qui voudraient parfois la voir jouer plutôt que d’apprendre à lire et écrire. Elle a 4 ans, et le papa entraine ses enfants à des séances d’exercices de gymnastique tous les soirs; le samedi on étudie des oeuvres littéraires interdites par le gouvernement tsariste. Ainsi , dans la famille on apprend très vite à se cacher, mais c’est vrai aussi à l’école. Le gouvernement russe ne tolère pas un mot de polonais, mais dans les écoles on ruse et on apprend aux enfants l’histoire de la pologne, la littérature, le tout dans la langue verniculaire. La dissimulation devient une seconde nature, et je me demande quel en sera l’impact sur Marie.

Elle perd une de ses soeurs, qui décède à 14 ans du typhus. Nous sommes en 1876, MC a 9 ans. Sa mère est déjà atteinte de la tuberculose, et elle décèdera deux ans plus tard. Les enfants ont finalement peu de souvenirs d’elle, car elle aura passé beaucoup de temps dans des cures, parfois très loin, en Autriche et à Nice par exemple. MC est triste à cette époque, première de sa classe et largement en avance sur les autres élèves, déjà, mais la mort de sa mère la plonge dans une dépression. Alors son père l’envoie dans un lycée en internat à Cracovie, et c’est une réussite. Le prof de physique y est excellent, ainsi d’ailleurs qu’un prof de danse, et Mania adore danser. Une anecdote: Elle ne rate jamais de cracher , en companie de ses copines, sur une statue dans le village, élevée par les russes ! L’été elle retrouve sa famille, et la vie est gaie à ce moment -là . Elle aime monter à cheval, pêcher des écrevisses, jouer.

Juin 1883, c’est la fin de ses études, elle n’a pas tout à fait 16 ans, et la fac est interdite aux filles. Mania montre à nouveau des signes de grave dépression, elle pleure beaucoup et se renferme sur elle-même, perd l’appétit. Son père l’envoie un an à la campagne, chez un oncle. L’ambiance y est merveilleuse: l’oncle joue du violon, un cousin étudie la chimie, et Mania rejoint bien vite une bande de jeunes gens qui ne songent qu`à profiter de la vie. Bals, équipées en traineau, elle adore danser l’oberek , la valse et la mazurka. On doit faire la queue pour danser avec elle! Une image de Marie que l’on ne connait pas tellement !
C’est la fête, c’est une année de liesse. Mais qui ne durera pas hélas. Fin de l’été 1884, elle rentre à Varsovie, à la maison. Les filles sont interdites d’université, c’est la loi. Son frère fait des études de médecine. Les trois soeurs rejoignent alors une université clandestine, et tous les enfants donnent des cours particuliers pour aider leur père. Mais les filles sont ambitieuses, surtout deux d’entre elles, Bronia et Marie. Elles élaborent leur plan: Bronia partira en premier à Paris pour suivre la fac de médecine, Marie l’aidera financièrement. Et ensuite ce sera Bronia qui aidera Marie. Et on va le voir, elle vont executer leur plan.

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La jeune Marie Currie (alors appelée Marie Skłodowska)

Marie parle et écrit couramment le polonais, le russe, l’allemand, le français et l’anglais. Elle se fait engager comme gouvernante dans la famille d’un avocat de Varsovie, et continue ses cours clandestins. Elle n’aime pas la famille où elle travaille, elle découvre le monde des riches avec parfois leur hypocrisie. Elle écrira que cette expérience lui aura fait connaitre l’espèce humaine. Elle finit par démissioner, et trouve rapidement une autre famille, dans laquelle elle restera 3 ans. Elle vient d’avoir 18 ans. C’est dur de quitter à nouveau sa famille. Mais elle se plaira chez cette famille d’industriels, qui sont cultivés, curieux et gentils.
Le père est agronome, et elle apprend en fait beaucoup dans son usine de traitement des betteraves à sucre. Elle prend des cours de chimie avec le chimiste de l’usine. Mais ce n’est pas suffisant pour satisfaire ses besoins intellectuels. Elle décide d’enseigner le polonais aux enfants illettrés. Et c’est bien le polonais qu’elle enseigne, au risque de se faire emprisonner et déporter par les autorités russes. Elle a déjà un caractère bien trempé n’est ce pas?

Elle lit par ailleurs énormément, de tout. Elle se comporte sagement, ne parle pas de la condition des femmes, va à l’église le dimanche, se désespère de ne pouvoir travailler pour le peuple et avec le peuple. Mais surtout, c’est à ce moment que Marie tombe éperdument amoureuse du fils de la famille, un étudiant en mathématiques. Ils projettent de se marier, l’amour est réciproque. Mais c’est le véto imposé par les parents du jeune homme, elle n’est qu’une employée de maison, sans argent. Ce qui fait le plus mal à Marie dans cette histoire, c’est que le fiston se soumet au couperet patental. Mais elle reste à son poste de gouvernante dans la maison, et la torture varie selon les promesses que le jeune homme lui fait, ou ne lui fait plus. Elle essaie de se soumettre, de se dire que tout ce qu’elle veut c’est retourner vivre tranquillement avec son père. Ce qu’elle fait finalement, mais l’expérience l’aura laissée amère, voire aigrie. Après sa peine de cœur avec le beau Casimir, elle est terriblement déçue, elle se croit nulle en tout, elle l’écrira à sa sœur. Elle considère ces deux années chez ces gens qui l’ont rejetée comme belle-fille comme les pires moments de sa vie, elle qui a vu sa mère et sa sœur mourir. Elle se sait meurtrie, mais est décidée au fond à ne pas se laisser abattre.
Nous sommes en 1889, elle est donc de retour à Varsovie et reprend ses cours dans cette université interdite. Elle passe du temps avec un cousin qui a étudié avec ce chimiste si connu: Mendeleïev. Il ouvre son labo de recherche en chimie, et y accueille Marie. Ce sont ses permières expériences de chimie. En même temps, elle même une vie sociale plus ‘normale’, va à des bals et réponds à beaucoup d’invitations de soirées. Enfin, ses lettres à sa soeur Bronia, qui est à Paris, qui finit ses études et va bientôt se marrier, montrent quand même pas mal d’oscillations et la tristesse s’y affiche souvent. Sa soeur la presse de venir de la rejoindre, Mania accuse le manque de chance et se plaint d’injustice, ce qui ne lui ressemble pas. Elle semble très abattue. Et pourtant, la battante est bien vivante au fonds d’elle. Un ultime essai auprès de son ex fiancé la motive: elle décide de partir de partir rejoindre sa soeur , enceinte à Paris. Celle-ci vient en fait la chercher, on expédie matelas, malles, on prévoit quelques victuailles, et voici Marie dans le train.

Une physicienne à Paris

 

Novembre 1891. Après 3 jours de voyage, Maria , 24 ans, débarque à Paris. Elle s’installe chez sa soeur qui est maintenant médecin, mariée à un médecin. A noter que celui-ci, fort brillant, n’obtiendra jamais la nationalité française, parce qu’il été fiché au ministère des affaires étrangères, parce que soupconné par les russes d’avoir participé à un complot contre Alexandre II. Maria s’appelle désormais officellement Marie. Dès son arrivée, elle s’inscrit à la Sorbonne, s’avère incapable de s’occuper de ménage, et ne sait pas cuisiner! La Sorbonne vient d’être rénovée, et d’emblée elle apprécie les cours et le style de l’enseignement qui apparemment à l’époque visait à éveiller la curiosité et la confiance des étudiants. C’est une remarque importante pour moi, parce qu’il s’avère que ce qu’il manque le plus aux femmes aujourd’hui pour faire des carrières scientifiques c’est de la confiance en elles.
Marie ne mentionne pas le fait qu’il n’y a que 23 femmes sur 2000 étudiants en sciences. Environ 0.1 %! Elle doit travailler dur, ses connaissances s’avèrent lacunaires, à sa propre surprise, et son français n’est pas si fluide. Elle rentre dans une existence spartiate. Travailler, travailler encore et toujours travailler. Pas de place pour les distractions, les amis, les bals. Les gens qu’elle fréquente sont tous des scientifiques. Elle quitte la maison de sa soeur, qui accueille beaucoup de gens avec son mari, notamment des polonais (directeurs de recherche, premier ministres, pianistes, un futur président de la Pologne…) et elle ne supporte plus ces distractions. Et puis Bronia la force à manger et à avoir des horaires réguliers ! Elle emmènage près de la Sorbonne, aidée financièrement par Bronia, et se nourrit très mal (thé, pain beurré et légumes). Mais elle n’ose pas dire à son père qu’elle passe des licences en math et en physique. Elle a peut-être peur de l’attrister, car il était convenu qu’elle rentrerait en Pologne, pour être enseignante. Elle décroche sa maitrise de physique, majeur de promo évidement. Elle ne sera que deuxième pour celle de maths (sic). Elle obtient une bourse conséquente qui lui permettra d’étudier pendant un an et demi. Somme qu’ elle remboursera plus tard intégralement tellement elle était reconnaissante et désireuse d’aider les autres.

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Le jeune Pierre Curie

Et puis un soir, elle est invitée à une soirée par une connaissance, qui avait le but avoué de lui rencontrer Pierre Curie, alors chef de travaux à l’Ecole de Physique et de Chimie Industrielle, mais pour qu’il lui donne des conseils sur sa carrière. Pierre Curie est un très bel homme de 35 ans, posé, calme, et réflechi et qui vit encore chez ses parents. D’emblée Pierre et Marie sympathisent, commencent à se fréquenter, de plus en plus. Ils font des promenades à la campagne et parlent physique et chimie. Mais à la fin de sa licence de maths, en 1894, Marie rentre chez elle en Pologne. Elle pense que sa place est là-bas, avec son père vieillissant, et elle veut aider son pays. Pierre se fait de plus en plus pressant dans ses lettres et essaie de trouver toutes sortes de raisons pour la convaincre de revenir à Paris. Au début, elle considère qu’elle a un rôle plus noble dans la vie que d’être égoïste comme Pierre, qui selon elle pensait trop à lui! Mais il trouve les bons mots, les bons arguments et elle revient, pour la rentrée universitaire. D’emblée leur relation évolue et ce n’est plus d’amitié dont il s’agit, mais bien d’amour. Mais Marie hésite toujours. Pierre en fait appel à Bronia, à sa maman Mme Curie, il lui promet même de partir s’installer en Pologne avec elle. Le père de Marie envoie sa paternelle bénédiction, Marie est certainement soulagée. Il sera présent à leur mariage.

Mariage sans cérémonie religieuse. Pierre n’est pas croyant, Marie a perdu sa foi quelque part, après le décès de sa mère et sa soeur. Une petite phrase de Pierre que j’aime bien. Le président de la république, Emile Loubet vient visiter le labo de Pierre Curie. Ce dernier dit au président: “ Mr le Président, ce laboratoire est étroit, pauvre, ouvert à tous les vents. Il y en a bien d’autres à peu près dans le même cas. Puisque votre gouvernement doit désaffecter les églises, on ne saurait mieux faire, en un siècle scientifique, que de les transformer en laboratoires. Une petit morceau de Notre -Dame me suffirait”…

Marie, Pierre and Cie

 

Evidemment, pas d’anneaux, pas de belle robe. Un voyage de noces quand même, en vélo! Et ils s’installent ensemble dans un appartement de 3 pièces dans le 13ième. Marie note la moindre dépense dans des cahiers. Tout, absolument tout est consigné. Elle va essayer de cuisiner, en se disant qu’au fond c’est de la chimie. Heureusement que Mme Curie mère est là pour les aider côté cuisine! Il faut dire que les parents de Pierre Curie aiment beaucoup Marie et le jeune coupe passe beaucoup de temps chez eux. Pierre passe finalement sa thèse de physique, poussé par Marie, car il n’a que faire des diplômes, ce n’était pas un ambitieux. Puis il devient professeur et leur situation financière s’améliore. Ils sortent peu, passent tout leur temps ensemble, adorent la nature et font régulièrement des virées en vélo. En 1896, Marie est reçue première à l’aggrégation de physique. Une autre anecdote:  elle se fait rabrouer par un collègue qui lui conseille d’être un peu coquette, juste pour plaire à Pierre. Car elle porte toujours des robes en gros coton gris, peu élégantes. Elle y sera sensible et fera un plus attention ensuite.

En 1897, elle est enceinte de leur première fille. La grossesse est fatiguante, mais elle ne s’arrêtera pas de travailler, ni avant ni après l’accouchement. Mais elle a besoin d’aide et d’une nourrice, car elle n’a pas assez de lait pour allaiter. Marie consignera pendant 15 ans des notes sur ses deux enfants. Irène a 3 mois quand Marie publie son premier livre: “Propriétés magnétiques des aciers trempés”.

En 1897, sa soeur Bronia et sa famille rentre en Pologne. Elle et son mari vont fonder des sanatoriums pour traiter la tuberculose. Le coup est rude pour Marie. D’abord parce qu’elle est proche de sa soeur, ensuite parce que son rêve de servir sa patrie n’est pas éteint, mais elle a choisi de vivre ailleurs qu’en Pologne.

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Marie et Pierre Curie

En 1900, Marie devient chargée de cours à l’ENS de Sèvres. Première femme à y enseigner. Elle est proche de ses élèves qui l’apprécient, on s’en sera douté… Elle commence alors une thèse, sur des rayons émis par l’urane, des rayons proches des rayons X. Marie va essayer de comprendre ces émissions, qui , on le sait déjà, peuvent révéler la structure d’objets placés sur une plaque photo. Elle avait en fait entamé ses travaux en 1897, deux mois après la naissance de leur première fille. Pierre évidemment s’intéresse de très près à ses travaux, et y participe. Je ne vais rentrer dans une description des recherches scientifiques qu’ils entreprennent. Cela est bien connu et facile à trouver. Mais je voudrais décrire, si cela est possible en quelques mots l’ampleur de la tache à laquelle Marie s’est acharnée. Si Pierre s’intéresse à l’aspect physiques des radiations, Marie en bonne chimiste veut purifier les élements qui les émettent. Pour cela, dans un hangar , un vieux garage désaffecté, que certains ont décrit comme une écurie, elle transfère des kilos et des kilos de minerais , des déchets provenant d’une mine en Pologne. Plus exactement 70 000 kg, qu’elle va transvaser dans des bassines, brasser, chauffer à haute température. Elle va traiter 70 000 kg de résidus d’une mine située en Bohême. Il faut laver, purifier, chauffer la matière première (appelée Pechblende). Il lui aura fallu 2 ans (3 selon les sources) et un travail physique herculéen, elle y va 20 kg après 20kg… Et elle obtiendra 0.1 g d’uranium pur. 70000 kg pour 0.1 g d’uranium, l’équivalent d’une pincée de sel….

Notons au passage, que Pierre ne faisait rien à la maison, le couple manquait d’argent. Marie menait plusieurs emplois pour faire rentrer un peu d’argent. Sa grossesse fut difficile, elle était très nauséeuse, et bien sur s’occuper d’un nouveau né fut une charge de travail supplémentaire pour elle. Pas pour Pierre ! Elle embauchait pour quelques heures par semaines une aide ménagère, puis une nourrice pour Irène, car elle manquait de lait pour allaiter. Heureusement que son beau-père est venu aider Marie, après le décès de sa femme. Cela aida Marie énormément qui put ainsi ménager sa carrière tout en s’occupant des enfants et du ménage, et faire des confitures. Il était hors de question pour Pierre de rester à la maison pour s’occuper des enfants, si vous voyez ce que je veux dire….

Dans le labo, on se croirait un peu dans un film de Disneyland: certains composés intermédiaires sont luminescents, et le couple Curie est absolument enchanté par ces fioles qui irradient une douce couleur vert-bleuté dans leur labo délabré.

(Fin de la première partie du podcast)

Le début de la reconnaissance

 

Nous en étions restés la dernière fois au couple Curie, dans leur labo, leur amour, leur découvertes.. Marie a réussi à purifier de l’uranium.

A partir de ce moment, le monde entier s’intéresse à leurs travaux. D’un côté c’est bénéfique, car les prix et surtout les subventions arrivent. Les finances personnelles du couple sont enfin suffisantes pour ne plus être un souci. En revanche Pierre a du mal avec les honneurs, cela le gène. Et surtout la notoriété l’empêche de travailler, il y a toujours des conférences à donner, des interviews, etc et il a horreur de tout cela. Quand ils reçoivent ensemble leur prix Nobel (je ne vais pas m’arrêter sur les manières de macho qui ont été employées, on n’est pas ici pour parler féminisme), ils n’y sont pas allés. Nous sommes en 1901. En 1903, Marie devient la première femme docteur en Sciences en France, elle reçoit aussi la médaille Davy, récompense éminente en chimie. Elle est la première femme autorisée à écouter une conférence, donnée par Pierre, au Royal Institute de Londres.

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Pierre et Marie découvrent aussi les effets néfastes des radiations, du moins en partie. Par exemple, Pierre applique sur sa peau un bandage imprégné de radium et constate les brulures. Leurs mains sont aussi très enflammées. Plus grave encore, Pierre et Marie se plaignent de fatigues extrêmes, qu’ils attribuent à l’âge et à leur travail de Titan. De plus tous les deux se nourrissent extrêmement mal et très peu. Mais, on le sait bien aujourd’hui, les douleurs articulaires aiguës ne viennent pas de là. Pierre ne dort plus la nuit à cause de vives douleurs dans le dos. Marie essaie de se ménager, car elle tombe enceinte à nouveau et ne veut pas perdre son bébé (elle a fait une fausse couche quelques années auparavant). Ils ne partent pas en vacances, déclinent une invitation de voyage aux US. En 1904, Marie accouche d’une autre petite fille, qui est appelée Eve. Mais la fatigue est lourde, Marie est dépressive.

La radioactivité devient à la mode. Il est vrai que les recherches sont très actives, et les effets spectaculaires. On s’aperçoit que les animaux et les plantes y sont très sensibles. Et à partir de ces années-là, se développe paradoxalement un phénomène de mode à l’égard du radium. Le public y voit une substance magique et le marketing se frotte les mains. On vend des crèmes de beauté anti vieillissement au radium, des ceintures irradiantes pour affiner les tailles, des dentifrices, des crèmes pour les fesses des bébés, rouges à lèvres, préservatifs au radium, torchons de cuisine pour lutter contre les odeurs, engrais, bières, et même un crucifix au radium car fluorescent. On veut lutter, contre la vieillesse, la calvitie, boulimie, perte de libido…

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Mais bien évidemment les cas d’empoisonnement au radium apparaissent aussi, avec leurs scandales. Par exemple, l’affaire des Radium Girls aux US, ouvrières de l’entreprise US Radium Corporation. Malades, on les accuse d’être atteintes de Syphilis, alors qu’elles sont obligées d’effiler leurs pinceaux entre leurs lèvres, pinceaux imprégnés de peinture au radium. Il paraît qu’aujourd’hui encore un compteur Geiger crépite encore sur leur tombes. Marie en mourra à l’age de 67 ans, mais il faudra attendre Little Boy and Fat Man, les deux bombes atomiques lachées au Japon, pour réaliser pleinement des effets de la radioactivité.
ps236_eb800425d3bb8bb8cbd86510f788c522.jpgDans les années 1900 et quelques, chose surprenante, Pierre et Marie assistent à des séances de spiritisme. Certaines parisiens, et pas des moindres, vont assister aux séances de la fameuse Eusapia Palladino. Parmi eux, on trouve Jean Perrin et Paul Langevin, Henri Bergson, Sully Prudhomme…. Pierre écrit des comptes rendus détaillés des séances, comment les tables sont soulevées, ses cheveux tirés, des objets déplacés. Mais il note qu’il pourrait s’agir de supercheries, mais qu’il n’arrive pas à les démasquer. Il en parlera toute sa vie, car il faut admettre que beaucoup de gens essaient de comprendre en toute bonne foi : on prend la tension artérielle du médium, on lui lie les bras et les jambes, on laisse la lumière allumée, on essaie de détecter une sorte de maladie mentale chez Eusapia. La plupart des spectateurs ne veulent pas croire au surnaturel, mais on ne parvient pas à la démasquer… Après la mort de Pierre, Marie n’assistera plus à ces séances.

A l’époque aussi le couple fréquente surtout d’autres scientifiques. Ils reçoivent chez eux, bien que l’on n’y dine pas, car , on le sait, le couple n’est pas versée dans la cuisine, comme on l’a vu. Je retiens une description écrite à l’époque par l’une de leur hôtesse, car je crois qu’elle décrit bien le couple :

« Parfois, Pierre et Marie, se glissent, pareil à deux ombres. Lui parle peu. Elle, d’apparence très jeune, attrayante sous ses cheveux frisés, entre brusquement dans une conversation scientifique, pour exposer longuement son point de vue scientifique. Ils m’intimident ». Marie, en dépit des photos peu attrayantes que l’on voit était une fort jolie femme.

Pierre et Marie créent des amitiés solides profondes avec Paul Langevin, Jean Perrin, et d’autres scientifiques moins connus de l’époque. Ils avaient peu d’amis, « par un soucis de sincérité qui dominait leur vie morale », dixit Paul Langevin. Bonté et recherche de vérité sont deux caractéristiques qui reviennent sans cesse pour décrire Pierre et Marie. Les liens avec les amis sont profonds, et tous leurs enfants resteront eux-mêmes liés toute leur vie. Ils forment un cercle restreint mais empreint d’honnêteté et de bonté, même si le plus les discussions spontanées des soirées entre voisins et amis se terminent souvent par un débat sur les recherches en physique. Les hypothèses et les critiques jaillissaient avec les idées hardies. Marie riait parfois jusqu’à en pleurer. Elle était heureuse à nouveau. Nous sommes en 1906. Le couple est indissociable, leur complicité totale, et cela se voit particulièrement dans leur labo. En avril, Pierre assiste à une réunion sur les universités, pour y consolider et augmenter les programmes scientifiques. C’est à la sortie de cette réunion, que l’accident terrible se produit. Il pleut, son parapluie lui bouche une partie de son champ de vision, il traverse la chaussée sans voir une carriole. Il est écrasé par les sabots du cheval et meurt sur le coup.

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Marie et Pierre Curie par Puyo

Marie sans Pierre

 

Le choc est évidemment terrible pour Marie, qui se reproche que ses derniers mots pour lui n’aient pas été des mots d’amour. On peut lire son journal intime, qui a été publié. Il est poignant, il est adressé à Pierre. Elle est heureusement très entourée, notamment par ses frères et sœurs. Les lettres de condoléances pleuvent, des plus grands scientifiques connus, depuis Lord Kelvin, jusqu’à Arrhénius, Lorentz, Rutherford, Berthelot…Les hommages officiels sont nombreux.

Je voudrais prendre le temps de vous lire celui de Henri Poincaré, tellement je le trouve touchant et combien il décrit Pierre Curie, et à rebours Marie :

« Vous savez quel charme délicat s’exhalait pour ainsi dire de sa douce modestie, de sa naïve droiture, de la finesse de son esprit. On n’aurait pas cru que cette douceur cachât une âme intransigeante. Il ne transigeait pas avec les principes généreux dans lesquels il avait été élevé, avec l’idéal moral qu’il avait conçu, cet idéal de sincérité absolue, trop haut peut-être pour le monde dans lequel nous vivons… »

Marie se mure alors dans la douleur, elle paraît de de marbre, quand son être intérieur n’est que tristesse et souffrance. Il sera désormais difficile pour elle de prononcer le nom de Pierre, même à ses filles. La tristesse s’abat sur la maison. Irène est une enfant très sérieuse et très studieuse. Eve, qui n’aura pratiquement pas connu son père se souviendra d’une enfance malheureuse, malgré une mère certes aimante, mais dépressive, triste et austère.

Marie refuse toute aide matérielle. Elle réussit à se remettre au travail durant l’été. Enseignement et recherche. Elle se réfugie dans son laboratoire, essaie de noyer la douleur dans le travail. Elle ose écrite à sa sœur, même des années plus tard, que même ses filles n’arrivent pas à lui redonner du gout à la vie, même si elle est une maman très attentionnée et présente, si elle aime ses filles, les trouve jolies et veut en faire des grandes personnes. Désormais, elle ne s’habillera plus qu’en noir, pour bien longtemps…

 Fin 1906, elle déménage avec ses filles et son beau père. Celui-ci est érudit et indulgent, il s’occupera beaucoup d’Irène et Eve, avec l’aide d’une gouvernante polonaise. Irène notamment est très proche de son grand-père, elle qui ressemble tellement à Pierre par son caractère. Lui est stoïque, plus courageux peut-être que Marie, il s’oblige à mener une vie normale. Républicain, anticlérical, résolument attaché au réel, il transmettra ces valeurs à Irène, à qui il donnera aussi son gout prononcé pour la littérature. Heureusement que toute la famille polonaise est aussi là pour s’occuper des filles. Marie décide de retirer ses filles de l’école publique, et organise avec ses amis des cours d’histoire, de géographie, anglais, allemand, littérature, dessin, biologie, mathématiques, et physique (par Marie, bien sûr). Il faut dire que c’est ainsi qu’avait été éduqué Pierre Curie, mais c’était souvent le cas à cette époque, où l’école n’était pas encore obligatoire. Pierre était lent, n’aimait pas passer d’un sujet à un autre, préférant, se plonger en profondeur dans un sujet à la fois. Bref, Marie organise une petite salle d’étude, et formera quelque futurs grands scientifiques, dont sa fille Irène, qui il faut quand même le rappeler, recevra elle aussi le prix Nobel de physique. Il n’y a qu’une leçon par jour, le reste c’est des expériences de chimie ou de physique, des visites de musées…Le tout durera 2 ans, avant que ce petit monde ne retourne au lycée. Il est clair que la formation scientifique y était largement privilégiée. Pourtant Eve sera toute sa vie imperméable à la science ! Elle est très littéraire, musicienne. Et raconte avec humour, les bb aux carrés et les bb primes dont parlaient sa mère et sa sœur dans leur équations mathématiques, et qui faisaient jaillir dans son imagination des images de charmants bébés dont elle se demandait bien en même temps, pourquoi ils étaient carrés ? Marie ne la forcera jamais vers une carrière scientifique.
Par contre, Marie a voulu très tôt que Irène soit une scientifique de haut niveau, et la pression mise sur cette enfant a du être énorme. Irène a été décrite par Einstein comme un soldat, tellement elle était sérieuse. Elle mourut à 59 ans à cause des radiations reçues.

Dès la mort de Pierre, les amis et scientifiques se battent pour faire obtenir à Marie une chaire à la Sorbonne. Et y parviennent avec un vote à l’unanimité. Grande première en France. Marie hésite, ne se sent pas digne, pas à la hauteur, elle a des scrupules à reprendre la chaire de son défunt mari. Mais finalement accepte. Elle veut prolonger l’œuvre, le travail de Pierre. Notons aussi qu ‘elle doit se battre pour que les femmes soient autorisées à assister à ses cours ! Mais à son premier cours, on verra des étudiants, des politiciens, des polonais, des artistes, des femmes du monde !!! Son cours traite bien sur de la radioactivité, de la formation d’ions dans les gaz. L’ovation est totale à son entrée, par la porte du fond, dans l’amphithéatre. 7 mois après la mort de Pierre, elle reprend son cours, là où il l’avait laissé. Elle est blonde, mince et pale, et comme toujours, porte une robe noire. Elle ne laisse paraître aucun sentiment, même sous les applaudissements, les bravos d’un auditoire qui a lui du mal à cacher ses émotions.

La presse salue l’événement. On peut lire dans Le Journal : « le temps est proche où les femmes deviendront des êtres humains ».

Si l’on en croit le journal qu’a écrit Marie, elle a vécu ce premier comme une torture, une épreuve difficile. Elle ne parle que de devoir envers Pierre, et envers ses filles qu’elle se doit d’éduquer. Elle doit être à la hauteur, prouver au monde que Pierre ne s’était pas trompé sur sa femme. A partir de ce jour-là, elle cessera d’écrire dans son journal. On y verra peut-être le désir de tourner une page.

Le pavillon Currie à l’institut du Radium, à Paris.

Elle se noie toujours dans le travail, décide de se battre pour créer l’institut de recherche dont rêvait Pierre. Ce sera l’Institut du Radium. Marie avec son sens poussé des détails orchestrera la conception et la construction. Elle ira jusqu’à acheter les plantes du jardin qui l’entoure et c’est pour honorer sa passion pour les roses qu’une rose orange bordée de rose sera baptisée Marie Curie. L’institut prendra vie en 1914 et deviendra après la guerre un institut de recherche prestigieux , axé évidemment sur les recherches en radioactivité.

Scandales et reconnaissance internationale

 

Dans les années 1910, Marie semble, revenir à la vie. Elle part en vacances avec ses amis scientifiques de la Sorbonne, et se révèle d’ailleurs incroyablement compétitive en matière de sport, s’entrainant par exemple à la nage pour être sûre de battre tout le monde. C’est cette année qu’elle postulera pour un poste à l’Académie des Sciences. Mais c’est une femme et la polémique fait rage, alimentée très largement par la presse. Beaucoup ne veulent pas d’une académicienne, dont d’ailleurs certaines femmes, écrivaines, qui publient sous un pseudo masculin (Marie Louise Regnier de son vrai nom). Je vous invite à lire les fiches graphologiques et physiognomoniques publiées à l’époque ! On veut prédire le caractère de Marie à partir de son écriture et son anatomie !!! Portraits flatteurs du reste, mais c’est vraiment époustouflant. On peut compter sur elle parce qu ‘elle a un large front, de grands sourcils et des lèvres bien dessinées. Je vous laisse penser pendant une seconde à quoi ressemble votre scientifique masculin préféré. Désolée, Mr Dawkins, vous n’avez pas le bon profil…

Même l’église s’en mêlera. En effet, un des concurrents est Mr Branly, grand catholique fervent, inventeur du télégraphe très célèbre en France. Et la situation dégénère très vite, on la compare à l’affaire Dreyfus… Poincaré le dreyfusard est insulté pour soutenir Marie. L’affaire est vraiment d’état. Pas toujours contre Marie elle même, mais contre ses partisans. Choisir Branly est un choix patriotique. Certains diront quand même que Marie n’était qu’une assistante de Pierre dans le labo…
Alors, Marie se rebelle, décide de relever le défit et va se battre, elle va faire ces visites de courtoisie obligatoires qui avaient tant révulsé Pierre lors de sa propre candidature. Mais c’est immoral, un affront à la bienséance, l’idée une femme en habit vert et qui porte une épée. De nombreuses femmes s’opposent à Marie, décriant le besoin d’être égale à l’homme, car cela serait perdre sa féminité. Si au moins Marie était moche, cela aiderait peut–être à faire passer la pilule ! La femme ne doit vouloir l’éternité que par amour, pas en rentrant à l’Académie !
Le jour du vote, Marie échoue au second tour, par deux voix. Elle qui sera membre de l’Académie des sciences au Mexique, en Argentine, en Hollande, en Russie, en Italie et en Pologne, elle refusera désormais toute nouvelle tentative en France. Elle se sent humiliée.
Il faudra attendre 1993 pour voir en France une femme rentrer à l’Académie des Sciences.
Mais elle continue ardemment ses travaux de recherche, avec tenacité, et succès. Elle publie deux livres, passe trois nouvelles années à purifier cette fois le radium, et refuse en 1910 la Légion d’Honneur.

Congrés Solvay de 1911

En octobre 1910, le chimiste belge Solvay invite ce qu’Einstein appela avec humour le sabbat des sorcières. Y sont réunions les plus grands noms de la science du moment : Parmi eux : Einstein, Rutherford, Planck, Lorentz, Perrin, Poincaré, Langevin, et seule femme, Marie. C’est pendant ce congrès que le scandale éclate, un journal publie un article sur la relation adultère de Paul Langevin avec Marie. C’est la belle mère de Langevin qui alimente le ragot :
« … l’illustre Mme Curie a enlevé le mari de ma fille, le père de mes petits enfants… ». Et là encore la presse alimente abondamment les rumeurs, les humeurs, les émois. La bataille morale fait rage. Certains soutiennent Marie, d’autres la décrient. Notons tout de suite que la coupable c’est elle, pas lui, alors que c’est lui qui est marié. Elle est veuve depuis longtemps. On prend a parti les préparateurs de Marie, on accuse Langevin d’avoir pratiquement kidnappé ses fils pour les forcer à partir en vacances l’été précédent avec Marie. On épluche leur emploi du temps, leur vie privée. Marie se défend publiquement contre ces attaques à la vie privée, se gardant bien toutefois de révéler un mot sur sa relation avec Langevin. Elle menace la presse de procès. Le journaliste qui a lancé l’affaire lui adresse une très belle lettre d’excuses, qu’elle s’empresse de publier à son tour ! Elle le publie donc le 8 Novembre 1911, dans le quotidien Le Temps. Le lendemain, le même quotidien annonce que Marie vient de recevoir le prix Nobel de Chimie. Mais nous y reviendrons. L’affaire Curie-Langevin n’est pas finie. Paul et Marie sont conseillés par Raymond Poincaré, avocat mais pas encore président de la République, on essaie de calmer les esprits, d’arrêter la presse people de vomir ses articles dégoulinants de principes moraux nauséabonds. Hélas, le scandale est ranimé car le beau frère de Langevin est journaliste et il a réussi à voler la correspondance entre les deux amants, et menace de tout publier. Et il le fait, en novembre. Cette fois-ci la foule bien pensante menace physiquement Marie et ses filles, chez elles. On crie sous ses fenêtres, maintenant ce n’est qu’une sale polonaise. Irène découvre les lettres. Mais en fait l’entourage de Marie était déjà au courant de la relation amoureuse entre Paul et Marie. Une partie de la presse est absolument ignoble. L’affaire remonte au Conseil des Ministres. Marie devrait-elle quitter la France ? Je vous passe les détails, ils sont sordides. D’autant plus que Mr Langevin est rarement mis en cause. La seule fois où cela arrive, Langevin provoque en duel le journaliste, mais aucun des protagonistes ne tirera sur l’autre.
Le premier décembre 1911, le jury accorde à Marie le prix Nobel de chimie, pour ses travaux. Cette fois-ci Marie ira à Stockholm.
Je vous lis un extrait d’un journal du journal l’Oeuvre paru à cet égard :

« Mme Curie est-elle juive ? Quand sa candidature à l’Académie des Sciences fut opposée par le parti des Métèques à celle de M. Branly, Mme Curie le nia énergiquement. Son père est en effet juif converti. Avant son mariage Mme Curie s’appelait Marfa-Salomé Skldowska. »

On voit comment l’antisémitisme sévit gravement en France…

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Congrés Solvay de 1927

J’ai été triste de lire que Paul Langevin, au début de la guerre a quitté Marie, il est retourné vivre avec sa femme, accumulant en parallèle les adultères, et aura un fils avec l’une de ses conquêtes.

Les petites curries

 

Lorsque la guerre de 14 éclate en France, Marie, bien que déjà affaiblie physiquement par les radiations auxquelles elle s’expose, décide d’agir. La plupart des hommes sont mobilisés, les femmes les remplacent, dans les mines, les usines, elles sont maçons, charrons, couvreurs (ou couvreuses), on les appelle les ‘poilues de l’arrière » et elles se mettront en grève pour être payées à l’équivalent des hommes. Marie décide de mettre en place un service de radiologie mobile. L’ampleur de la tache est incroyable. D’abord parce que la plupart des médecins ne l’utilisent pas du tout, ne connaissent pas, ne voient pas son intérêt. Ensuite, parce qu’il faut créer un équipement qui puisse être transporté (250kg quand même au final). Il faut les véhicules pour les transporter, Marie va d’abord chercher les voitures auprès des femmes riches du pays, puis elle va être aidée par la Croix Rouge. Il faut des générateurs pour les faire fonctionner. Il faut des brancardiers pour transporter les blessés. Et éduquer les chirurgiens. Il était souvent plus facile d’amputer un membre que de passer du temps à en extraire un éclat d’obus… Lire les résultats des radios à l’époque était plus compliqué que maintenant. Et il faut former les techniciens pour utiliser les machines. Elle crée une école, avec un cursus de 2 mois, avec des cours pratiques et théoriques. Elle demandera à Irène à l’aider dans cette tache. Marie apprend à conduire, on la voit sur tous les fronts, conduire l’une de ces voitures qu’on appellera les ‘petites curies’. A la fin du conflit, grâce à elle, plus d’un million de radios ont pu être effectuées. Cinq cent postes fixes ont été crées. Rien que sur le Chemin de Dames, il y eu 50 postes mobiles. 800 manipulateurs et 150 manipulatrices ont été formées, dont Irène.

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Après la guerre, Marie se remet à travailler à l’Institut du Radium, qu’elle dirige avec une poigne ferme. Elle accueille nombre d’étudiants, avec une forte proportion de chercheurs venant du monde entier et nombreuses femmes. Citons Marguerite Perey qui découvrira le Francium, dont le corps entier émettra des radiations à sa mort. Marie est parfois très froide, mais elle montre toujours une grande sollicitude. Les rapports sont formels (peu de gens dans sa vie pouvaient la tutoyer), mais elle est d’une efficacité rare et elle connaît en détails tous les travaux des gens qui travaillent à l ‘institut. Le plus difficile sera de se procurer le radium. Notons aussi que la moitié de l’institut est dédié à la recherche médicale. L’institut est un grand succès, de nombreuses découvertes y sont faites. C’est là aussi qu’Irène rencontre Frédéric Joliot. Ils découvriront ensemble la radioactivité artificielle, et obtiendront le prix Nobel de chimie en 1935. En 1929, Marie et sa sœur Bronia créent le même institut en Pologne.

En 1920, Marie accepte une interview d’une journaliste américaine, au surnom de Missy. Marie envoute Missy et celle-ci va se battre comme une acharnée aux US pour Marie. Elle va lui organiser ce qu’on appelle aujourd’hui deux ‘road trip’, bien à l’américaine, que bien sur Marie appréciera peu. Elle va collecter notamment des fonds auprès de femmes américaines, sur tout le pays, et pourra lui offrir un précieux gramme de radium. Marie est reçue en grandes pompes à la Maison Blanche et recevra un autre chèque du président Hoover. Il faut dire que dès le commencement Pierre et Marie avait décidé de ne pas breveter leur découverte, l’argent n’était pas la rétribution qu’ils attendaient de leurs découvertes.

En 1922, Marie est élue à l’unanimité à l’Académie de médecine. En Mai 1922, elle est élue à la Société des Nations. A partir de là et jusqu’à sa mort, elle va œuvrer pour la Coopération Intellectuelle, elle militera pour la recherche scientifique. Elle est maintenant traitée en héroïne par les gouvernements français, elle est enfin honorée et reconnue. Elle voyage beaucoup en Europe, elle est reçue par les rois et les reines, elle assiste à des congrès en Amérique du Sud, avec Irène. Elle est toujours timide et sans fatuité, bien que consciente de sa valeur. Elle a horreur de l’ostentation, s’habille toujours en noir. Mais elle tombe amoureuse du sud de la France, se fait bâtir une maison à Cavalaire et plante des roses et autres plantes, autant que possible. Elle fera du sport jusqu’aux derniers mois de sa vie, baignade, patinage, marches en montagnes. Elle aura eu une santé finalement mauvaise, avec outre ses problèmes de dépression, dès les années 20s, des problèmes rénaux, des bourdonnements d’oreille permanents, une cataracte prononcée. En 1934, ce sont des problèmes pulmonaires qui la font hospitaliser dans un sanatorium, près de Chamonix. Ses derniers conseils avant le départ sont pour son mécanicien : « N’oubliez pas, Georges, le rosier… ».

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Marie Curie et Albert Einstein (non datée)

Elle décède le 4 juillet 1934, en balbutiant quelques mots à Ève, sur ses derniers travaux. Elle sera enterrée près de Pierre.

Les hommages du monde entier seront vibrants.

Elle se comparait à la chenille qui est obligée de filer son cocon : elle poursuivait son but, du mieux qu’elle pouvait, sans savoir si elle atteindrait jamais son objectif.

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Quotes de Marie Curie

« Je pense qu’à chaque époque on peut avoir une vie intéressante et utile. Ce qu’il faut, c’est ne pas la gâcher et pouvoir se dire : « j’ai fait ce que j’ai pu ». C’est la seule chose capable de nous apporter un peu de bonheur. »

« Nous ne pouvons pas construire un monde meilleur sans améliorer les individus. Dans ce but, chacun de nous doit travailler à son propre perfectionnement, tout en acceptant dans la vie générale de l’humanité sa part de responsabilité. »

Références : J’ai principalement utilisé ce bouquin: “Marie Curie“, de Jeanine Trotereau, ed. Gallimard.

Podcast Science 242 – Evolution des plantes

 

 

 

On a beaucoup parlé dans podcastscience de l’évolution des animaux, de nous mais ce ne sont pas vraiment les seuls êtres vivants sur notre belle planète, loin s’en faut! Ce soir, on rétablit l’équilibre en abordant l’évolution dans plantes! Nous sommes le 15 décembre 2015 et c’est l’épisode 242.

Le dossier de la semaine

Evolution des plantes par Irène

Les images de la soirée

La quote de la semaine

“Ce ne sont pas les espèces les plus fortes qui survivent, pas non plus les plus intelligentes, ce sont celles qui répondent le mieux au changement.” — Darwin

La prochaine fois

243 – Podcast Science Awards

Lundi 21 décembre –  Podcast Science Awards 2015

psawardsCe soir, retour sur les émissions de l’année 2015 pour les célèbres Podcast Science Awards !

 
 
 
 
 
 
Conclusion

Si vous avez aimé cet épisode, n’ésitez pas à le partager, c’est ainsi que d’autres personnes peuvent nous découvrir et nous encourager. Du coup vous pouvez aller sur la page facebook de podcast Science, sur google + (mais depechez vous avant que ça disparaisse), sur soundcloud, pour nous partager, nous liker, commentez les dossiers. Sur notre site internet podcast science.fm vous pouvez retrouver les dossiers, source et les interviews en version écrit. Et si vous voulez nous encourager financièrement pour organiser des evenements et acheter des bouquins, vous pouvez aller faire des dons sur notre site Patreon. N’hésitez pas à nous contacter pour nous proposer de l’aide, des encouragements ou juste des idées, on aime bien (si vous êtes polis) ! A la semaine prochaine.

 

 

Podcast Science 241 – A quoi servent les noeuds?

 

 

La dernière fois, Robin nous avait parlé des noeuds en mathématiques et pour ceux qui trouvait ça trop abstrait, cette semaine il vous parle des applications.
Nous sommes le 8 décembre 2015 et c’est l’épisode 241, bienvenue.

La première partie est ici: Podcast Science 240 – Les noeuds, point de vue mathématique

Le dossier de la semaine

A quoi servent les noeud? par Robin

Les images de la soirée

 

Le LiveMap!

Nouveauté de cette épisode, l’équipe de livemapping.fr a créé une carte qui résume l’épisode. En version interactive, zoomable, c’est ici et sinon l’image est disponible ci-dessous.

noeuds

 

La quote de la semaine

“Ne coupe pas les ficelles quand tu pourrais défaire les noeuds.” — Proverbe indien

La prochaine fois

242 – Histoire des plantes

Mardi 15 décembre – Dossier d’Irène sur l’histoire et l’évolution des végétaux

Dans le film Seul sur Mars, que fait notre rusé astronaute quand il s’aperçoit qu’il est tout seul sur cette planète déserte où il n’y a que des cailloux? Et bien comme il se trouve qu’il est botaniste, il se met à cultiver des pommes de terre, et voilà comment la vie colonise Mars (dans le film), et comment elle s’est probablement emparée de la terre ferme sur notre planète… Pour les puristes de l’évolution, ce n’est pas si simple et l’arbre du vivant dissimule encore beaucoup de mystères dans son feuillage touffu. Alors je voulais me pencher un peu plus sur ces plantes, comment et quand elles sont apparues, comment elles ont évolué au fil des millénaires, depuis l’apparition de la  photosynthèse, jusqu’aux plantes à graines et à fleurs. Je ne vais pas rentrer dans les mécanismes de l’évolution des plantes, mais plutôt brosser à la façon des impressionnistes un tableau d’ensemble qui nous permettra d’appréhender la diversité du monde végétal à la fois dans le temps et dans l’espace.

 
 
Conclusion

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Le sexe du cerveau : interview de Franck Ramus

 

 

Retranscription de l’interview du professeur Franck Ramus donnée dans l’épisode 204, en Février 2015. Retranscrit par Cyber Keak et Stéphanie.

Les hommes ne peuvent pas faire plusieurs choses à la fois. Les femmes ne savent pas lire une carte. Il y aurait un sens féminin mais celles-ci seraient nulles en math. Tout autant d’informations qui commencent par “une étude montre que”, qu’en est-il vraiment? Il y a-t-il des différences cognitives entre l’homme et la femme ? Pour répondre à cette question, nous recevons ce soir Franck Ramus, qui s’intéresse en tant que chercheur à ces questions. Nous somme le 3 février 2015 et vous êtes dans l’émission 204, Bienvenue !

Alors bonsoir à tous ! Autour de notre table virtuelle, d’abord ce soir nous avons Johan depuis les Etats Unis, Salut Johan ! – Bonsoir ! Robin depuis la France ! – Salut ! Julie, mais pas tout de suite, elle est en retard. Et depuis notre table physique à Paris chez moi , nous avons Franck Ramus. Bonjour Franck ! – Bonjour ! et puis moi même, Nicotupe.

Au sommaire de cette émission, c’est simple, on a donc notre interview sur la différence cognitive entre hommes et femmes qui va être menée de main de maître par Johan, un pitch, une quote, des plugs et puis ça sera tout. Et donc je propose qu’on commence tout de suite par l’interview.

J : Très bien. Juste pour présenter notre invité avant de commencer. Donc Franck Ramus, Directeur de recherche du CNRS au sein du Laboratoire de sciences cognitives et psycholinguistique du département d’études cognitives de l’École Normale Supérieure. Juste avant d’entrer dans le détail, j’aimerais bien qu’on donne un petit peu le ton du questionnaire. Je vais vous poser des questions rapides et vous pouvez juste répondre par oui , non , ou c’est plus compliqué, il vaut mieux qu’on y revienne dessus plus tard.

F : OK.

J : Est ce que vous êtes d’accord ?

F : Ouais, ça marche.

J : Alors, est ce que les hommes sont plus intelligents que les femmes ?

F : Non.

J : Est ce que les femmes sont plus intelligentes que les hommes ?

F : Non plus.

J : Est ce que l’intelligence des hommes et des femmes présente des différences ?

F : Oui.

J : Les cerveaux des hommes et des femmes  sont-ils différents ?

F : Oui.

J : Est ce que ces différences sont importantes ?

F : Non.

J : Il y-a-t il des différences comportementales entre les hommes et les femmes ?

F : Oui.

J : Il y-a-t il des différences comportementales innées, entre les hommes et les femmes ?

F : C’est compliqué.

J : Très bien. Ça donne un petit peu le ton de ce dont on va parler. Il y aura plusieurs questions sur ça. Donc on va y revenir plus tard.

F : J’ai déjà un petit remord sur les différences d’intelligence entre les hommes et les femmes. C’est compliqué aussi.

R : Tout est compliqué en fait.

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Dessin d’Inti

J : La question n’était pas évidente, elle était très simplifiée. Alors, une petite intro. C’est la citation que vous avez donné dans la conférence TEDx que vous avez fait il y a quelques mois. L’académicien Paul Broca, fondateur au XIXe siècle de la société d’anthropologie de Paris, a beaucoup étudié les poids des cerveaux post mortem et en particulier les différences homme femme. Et déclare en 1861 :

La femme étant plus petite que l’homme, et le poids du cerveau variant avec la taille, on s’est demandé si la petitesse du cerveau de la femme ne dépendait pas exclusivement de la petitesse de son corps. […]. Pourtant il ne faut pas perdre de vue que la femme est en moyenne un peu moins intelligente que l’homme ; différence qu’on a pu exagérer, mais qui n’en est pas moins réelle. Il est donc permis de supposer que la petitesse relative du cerveau de la femme dépend à la fois de son infériorité physique et de son infériorité intellectuelle.

Donc pour développer cette citation et qui nous parait très anachronique maintenant. Est-ce que le cerveau des hommes et des femmes ont en moyenne le même volume?

F : Non non, il y a une petite différence de volume de l’ordre de 12 ou 13%. Donc plus gros chez les hommes.

J : D’accord, et donc est-ce qu’il y a un lien entre volume du cerveau et intelligence ? Par exemple on sait que Einstein avait un cerveau de seulement 1230g, soit plus petit que la moyenne.

Source : Gur et al. 1999, J. Neuroscience

F : Ouais ouais mais donc Einstein c’est un seul individu, quand on regarde sur de grandes populations dans lesquelles on mesure à la fois le volume du cerveau et une mesure d’intelligence comme le quotient intellectuel. On observe qu’il y a une corrélation. Donc un lien entre les deux variables. La corrélation, elle est de 0,33. Pour ceux qui connaissent les corrélations, ben ça leur dit qu’il y a 10% des différences dans les quotients intellectuels qui sont expliqués par des différences dans les volumes de cerveaux. Donc il y a un lien entre les deux variables. Ce n’est pas non plus un déterminisme. Le volume du cerveau est loin de prédire en totalité le quotient intellectuel.

 

J : D’accord, s’il y a différence de volume entre hommes et femmes, est-ce qu’on peut conclure donc que les hommes seraient plus intelligents que les femmes ?

F : Non. Déjà c’est pas vraiment la bonne manière d’essayer de répondre à la question. Si on cherche à savoir s’il y a des différences d’intelligence entre les hommes et les femmes. Et ben il suffit de mesurer l’intelligence des hommes et des femmes avec des tests comme les tests de quotient intellectuel et on regarde si les scores sont égaux ou pas. Et ça, ça a été fait depuis que les tests d’intelligence existent. La réponse est globalement non. Il n’y pas de différence de quotient intellectuel entre hommes et femmes en moyenne. Et donc ça peut sembler paradoxal puisqu’il y a une différence de volume cérébral et qu’il y a un lien entre volume cérébral et quotient intellectuel. En fait c’est un faux paradoxe, en fait ça se comprend très bien puisque le volume cérébral ne détermine pas entièrement le quotient intellectuel, il n’en explique que 10%. Donc il y a de la marge pour d’autres facteurs qui interviennent et sans doute que les facteurs qui expliquent les différences de volume cérébral entre les hommes et les femmes ne sont pas les mêmes que ceux qui déterminent les différences dans les quotients intellectuels.

Dessin de Puyo
Dessin de Puyo

J : D’accord.

F : Je ne sais pas si c’est clair ?

J : Ouais ouais, je pense. Vous avez parlé plusieurs fois de quotient intellectuel, donc QI dont on entend beaucoup parler. Ça représente l’intelligence ? Est ce qu’il y a d’autres moyens ? Est ce qu’on connait d’autres moyens de mesurer l’intelligence ?

F : L’intelligence, c’est juste un mot. Un mot inventé par les êtres humains pour répondre à une intuition. Donc il ne faut pas imaginer que ça existe comme ça dans la nature indépendamment de nous. On appelle intelligence ce que l’on veut bien appeler intelligence. Après il y a des gens qui ont inventé des tests dont les scores semblent correspondre assez bien à ce qu’on veut dire par le mot intelligence. Donc on utilise ces tests pour donner une estimation de ce qu’on veut bien appeler intelligence. Et cette estimation, elle est à peu près satisfaisante, sauf dans un certain nombre de cas. Donc il faut juste avoir conscience que les tests de Q.I., sont juste un outil. C’est un outil de mesure, c’est comme n’importe quel outil de mesure, ça a une certaine précision, ça a un certain domaine d’application, ça a des limites. Il faut les connaitre pour ne pas les utiliser n’importe comment, et pour ne pas interpréter les chiffres qui en sortent n’importe comment non plus. Moyennant ces précautions on peut tout à fait utiliser les tests de QI pour avoir une estimation de ce qu’on pourrait appeler “l’intelligence générale”.

J : Très bien. Je pourrais passer maintenant à quelque chose, peut-être que maintenant on a expliqué un peu mieux ce qu’on voulait dire par différence d’intelligence entre les hommes et les femmes, enfin que les hommes ne sont pas moins intelligents que les femmes ou inversement,…

F : Si je peux revenir sur la citation de Broca, évidemment Broca était un homme du XIXème siècle et ce qu’il dit reflète aussi les préjugés de son temps. Ceci dit, peut-être que l’observation de base selon laquelle les femmes étaient moins intelligentes que les hommes, peut-être qu’elle était correcte à l’époque de Broca, parce ce que finalement les femmes n’étaient pas scolarisées comme les hommes. Elles avaient moins accès à l’éducation que les hommes. Évidemment l’éducation ça a une influence sur le développement de l’intelligence. Donc il y a toutes les raisons de penser que les femmes n’avaient pas autant de chances de développer leur intelligence que les hommes au XIXème siècle. Donc peut-être que l’observation factuelle à l’époque de Broca était correcte. Et que l’erreur c’est surtout de ne pas avoir vu que ces différences pouvaient s’expliquer par des différences d’éducation.

R : Pardon … Je t’interromps juste, les questions ont déjà été plus ou moins posées mais dans la chatroom, il y a eu comme question “C’est quoi l’intelligence ?”

Qui effectivement est une question compliquée, on sait qu’on aura pas vraiment de réponse, mais il n’y a pas vraiment de définition scientifique donnée à ça en fait ? Est-ce qu’il y a autre chose que le QI ?

F : Ce n’est pas l’intelligence tout court qui est définie si vous voulez. Ce qui a un sens, c’est ce qu’on peut appeler l’intelligence générale. Parce que là il y a eu une observation qui a été faite il y a déjà plus d’un siècle, par Spearman. Qui est que, on peut donner à un groupe d’individus un nombre de tests quelconque, arbitrairement élevé, 10 ou 20 ou 30 ou 100, et on observe qu’il y a des corrélations positives dans les scores à tous ces tests. Autrement dit les individus qui sont bons à certains tests vont avoir tendance en moyenne à être bons à d’autres tests. Ceux qui sont faibles à certains tests vont avoir tendance en moyenne à être faibles à d’autres tests. Autrement dit, il y a l’air d’avoir un facteur commun qui est partagé dans la performance à tous ces tests. Ce que Spearman a établi d’une manière plus rigoureuse en inventant l’analyse factorielle et en montrant qu’il y avait effectivement un facteur statistique commun qui était sous-jacent à la performance dans tous les tests. C’est ça, ce facteur statistique qu’il a appelé l’intelligence générale, le facteur “g”. Cette observation statistique, tout le monde l’a faite. Tout qui a administré des tests de QI ou de n’importe quoi à une population, l’a observé et peut le répliquer encore demain. Le fait qu’il y ait un facteur partagé qui semble expliquer une bonne part des variations, c’est aussi un fait incontestable. Ça justifie qu’il y a bien un truc qu’on peut tenter d’appeler l’intelligence générale. On pourrait du coup à partir de cette observation, définir l’intelligence générale comme étant les facteurs qui sont partagés par toutes les compétences intellectuelles et qui participent à la performance dans tous les tests.

R : Ce qui justifie finalement l’utilisation de tests de type QI.

F : Voila. Ce qui justifie l’utilisation d’un score unique comme estimation de l’intelligence générale. Evidemment les tests de QI qu’on utilise sont bien plus riches que ça. Il y a une dizaine ou une douzaine de tests dedans. Et c’est beaucoup plus intéressant et précis de regarder le profil particulier de l’individu sur ces dix ou douze tests que de tout résumer à un seul score.

R : Hmm.

F : Mais si on veut tout résumer à un seul score, pour des raisons x ou y, parce que c’est pratique, parce que c’est concis, on est fondé à le faire parce qu’il y a ce facteur commun qui est le facteur “g”.

R : Ce qui répond à une autre question, de savoir si le QI a vraiment des bases scientifique. D’une certaine manière, oui !

F : Oui il y a quelque chose qui justifie l’usage d’un score comme le QI pour estimer l’intelligence générale.

R : D’accord. Il y avait une autre question plus technique, peut-être plus simple, avec une réponse oui ou non : Est ce qu’il une différence de densité entre les cerveaux des hommes et des femmes ?

F : Oui. Il y a des résultats qui vont dans ce sens. Des différences de densité de synapses et si je me souviens bien, mais là je n’ai pas mes sources sous les yeux, ce sont les femmes qui auraient une plus grande densité synaptique que les hommes. Donc ça fait partie des différences biologiques qu’il y a entre les cerveaux des hommes et les cerveaux des femmes. Différences dont on n’a pas l’interprétation en quelque sorte. On ne sait pas quel effet ça a d’avoir 50% de densité synaptique en plus dans un sexe que dans l’autre. De toute évidence, ça ne produit pas des effets massifs au niveau de l’intelligence générale. On ne sait pas comment ça altère le fonctionnement ou si ça ne l’altère du tout en l’occurrence

R : Pardon Johan, je te laisse repartir.

J : A part la densité du coup, est-ce qu’il y a d’autres différences physiologiques connues entre les cerveaux masculins et féminins ?

F : Donc il y a des différences de densité et de synapses, il y a des différences de nombre de neurones. Alors ça, il y a une étude au moins qui le montre dans une partie du cerveau, dans le lobe temporal. Là pour le coup ce seraient les hommes qui auraient 30% de neurones en plus au moins dans cette partie là du cortex. C’est pareil, on n’a pas d’interprétation. Est-ce que l’une compense pour l’autre ? On n’en sait rien. Ca c’est au niveau cellulaire, il y a aussi des différences un peu plus macroscopiques. Quand on regarde des volumes de certaines régions ou des patterns de symétrie ou d’asymétrie de certaines régions, effectivement on peut voir des petites différences entre les cerveaux masculins et féminins. Il y a des différences notamment dans ce qu’on appelle les noyaux gris centraux qui sont des masses de neurones qui sont assez profonds dans le cerveau, comme l’amygdale, les ganglions de la base, le noyau caudé etc. Il y a des différences de volume entre hommes et femmes. Là encore qu’on ne sait pas interpréter. Il y a des différences d’asymétrie dans une région, par exemple, qui s’appelle le planum temporale, et qui est une région qui est impliquée dans l’audition et le langage. Ça a tendance à être plus gros à gauche chez les homme et un peu moins gros à gauche chez les femmes et on ne sait pas non plus pourquoi.

N : Est-ce que ça a vraiment du sens de comparer les cerveaux d’hommes et femmes au sens… Ce que je veux dire par là c’est que comparer des cerveaux inter-espèces c’est un peu compliqué et comparer inter-sexe, ça a vraiment du sens ou il y a trop de différences de toute façon pour les comparer ?

F : Non non, il y a pas trop de différences quand même. Si on les regarde à l’œil nu, on ne sait pas distinguer un cerveau d’homme d’un cerveau de femme. C’est comme le corps, le reste du corps, le corps de l’homme et le corps de la femme, c’est la même chose, C’est les mêmes plans à quelques détails près qui ont été modifiés. Donc c’est la même chose dans le cerveau. C’est le même cerveau, c’est la même espèce évidement. Et…

N : Enfin un corps d’homme et de femme, on sait le différencier.

Dessin de NicoTupe
Dessin de NicoTupe

F : On sait le différencier ouais ! Le cerveau on ne sait pas faire. Disons, on sait le faire avec des outils un peu quantitatifs, à l’imagerie cérébrale. A l’œil nu, je pense que ce serait vraiment difficile, enfin je ne crois pas qu’on puisse le faire. Oui effectivement, il y a une difficulté quand même dans la comparaison des cerveaux d’hommes et de femmes qui est cette différence moyenne de volume. Ce qui veut dire que si je mesure le volume d’une petite structure à l’intérieur du cerveau, comme l’amygdale et que je trouve une différence entre les hommes et les femmes, avec les hommes qui ont une plus grosse amygdale que les femmes. Peut-être que c’est uniquement dû à la taille globale du cerveau des hommes qui est supérieure à celle du cerveau des femmes, et que finalement quand le cerveau est plus grand et ben toutes les structures internes sont plus grandes aussi. Ca veut dire que quand on compare des structures internes ou des structures locales entre les hommes et les femmes, il faut ajuster par rapport au volume global du cerveau. Les manières d’ajuster ne sont pas aussi simples que ce qu’on pourrait imaginer. Il y a des relations d’allométrie entre les tailles des structures locales et des structures globales qui sont loin d’être simples, qui ne sont pas linéaires. Et si on veut vraiment bien ajuster ça, il faut le faire d’une manière un peu sophistiquée statistiquement. Moyennant ça on peut tout a fait comparer les cerveaux des hommes et des femmes. Peut être qu’on rentre trop dans le détail.

J : Non non, c’est intéressant. J’apprends beaucoup de choses. Je voulais venir sur ce qui est un peu finalement au cœur du pourquoi vous êtes intervenu sur ce sujet-là, qui est l’accusation de neurosexisme que beaucoup de personnes utilisent. Par exemple, je vois régulièrement apparaître sur internet, des études au titre racoleur, voir choquant. Les femmes ne savent pas lire les cartes mais elles les mémorisent mieux. Shopping, appétit, quand notre cycle menstruel régule nos envies. Pourquoi les femmes parlent plus que les hommes. Ou alors même Zemmour qui dit : le pouvoir attire les femmes, c’est dans leur cerveau archaïque. L’accusation de neurosexisme selon laquelle identifier des différences dans les cerveaux entre les sexes peut servir à légitimer les rôles qu’impose la société à ces sexes, peut-elle être justifiée dans certains cas ?

F : Absolument, elle est justifiée dans plein de cas. Dans l’ensemble des cas qui ont été listés là, il y a différents cas de figure. Il y a des cas où la différence avancée entre les hommes et les femmes, elle n’existe simplement pas. Il y en a plein ! Il y a plein de différences dont on parle et en fait les tests ne les confirment pas. Il y a des cas qui ont été listés qui sont plutôt de l’ordre de l’exagération. Il existe une différence avérée entre les hommes et femmes mais une différence toute petite avec un recouvrement énorme entre les hommes et les femmes de telle sorte que cette différence a probablement une importance tout à fait négligeable. Mais à partir du moment où elle est statistiquement fiable, on peut en parler et à partir du moment où les gens en parlent, ils vont avoir tendance à dire les hommes sont comme-ci et les femmes sont comme-ça, plutôt que de dire, il y a une une petite différence moyenne entre les hommes et les femmes. Et du coup ça conduit à des exagérations. Et puis dans d’autres cas, ce sont des simplifications de la nature de la différence. Effectivement il y a plein de cas, la plupart des différences entre les hommes et les femmes qu’on trouve dans les bouquins et dans la presse populaire, sont fausses ou exagérées ou simplifiées. Ce qui ne veut pas dire qu’il n’y en a pas du tout qui soient avérées. Le problème c’est de faire le tri finalement, Et quand on les annonce, de les formuler correctement de manière à ne pas les exagérer ni à les simplifier.

J : Oui, donc déjà il y a un problème des journalistes scientifiques qui reproduisent ses études. Mais même à la base, j’avais une citation d’un article de quelqu’un qui disait , évidemment si vous avez construit votre protocole pour distinguer les hommes et les femmes, vous finirez par trouver des différences, mais en réalité elles ne prouvent rien. Est-ce que vous pensez que ça c’est vrai ?

F : Non, ce n’est pas parce qu’on a construit un protocole pour tester une hypothèse que cette hypothèse va nécessairement être confirmée. Si c’était le cas la recherche aurait une drôle de tête. Non non bien sûr ! On passe notre temps à formuler des hypothèses, on fait l’expérience et puis il s’avère que l’hypothèse n’est pas confirmée. Ça c’est le métier du chercheur. Non pas du tout ! Il y a plein de cas où on cherche des différences et on n’en trouve pas. C’était ça la question ?

J : Oui je pense que c’est a peu près ça. En fait je cherche un peu à cerner comment l’idée d’identification de ces différences entre hommes et femmes peut influer sur les résultats. Ma question d’après était sur la menace de stéréotype, qu’est ce que c’est et comment s’en prémunir.

F : Si je reviens à la question précédente, là c’est un problème général dans la recherche. Si on a une hypothèse et qu’on construit un protocole pour essayer d’y répondre, les données ne vont pas forcément confirmer cette hypothèse. Mais après il y a tout un tas de choses qui peuvent se passer. Si certains chercheurs ont vraiment très envie que cette hypothèse soit vraie, ils vont éventuellement essayer plusieurs types d’analyses statistiques, plusieurs manières de regarder les données , etc… Et plus on multiplie les analyses et plus on a des chances d’effectivement trouver une différence, par hasard, qui va être statistiquement significative sans qu’elle soit réelle. Et puis par-dessus ça, s’ajoute ce qu’on appelle le biais de publication. C’est le fait que quand on trouve une différence, on va pouvoir la publier facilement. Quand on ne trouve pas de différence on va typiquement ne pas publier ou ne pas pouvoir publier. C’est vrai que ça induit des biais dans la littérature, une espèce d’inflation de résultats positifs. Et donc probablement une littérature scientifique qui est un petit peu contaminée par des résultats positifs, des différences qui ont été rapportées dont une partie sont fausses et ne seront pas répliquées. Ca c’est un problème général dans toutes les sciences expérimentales. Ce n’est pas particulier ni à la psychologie ni aux neurosciences ni au sujet de différences entre les sexes. C’est vrai partout, mais bon ça affecte aussi ce sujet-là. Là-dessus, la seule réponse possible c’est juste de dire qu’en science expérimentale, les vrais résultats ce sont ceux qui ont été répliqués de multiples fois par des équipes indépendantes. Et à la fin on peut s’en rendre compte dans des méta-analyses. C’est vrai qu’une étude toute seule qui trouve un résultat, une différence, a finalement une valeur relativement faible. Et ce n’est qu’à la lueur des réplications multiples qu’on pourra véritablement croire à ce résultat.

R : Il y a une question que je me pose aussi du coup, qui vient dans ce sens-là je trouve. Je la pose de façon très simple mais c’est une vraie question que je me pose. Qu’est-ce qui justifie qu’on recherche des différences ? Pourquoi faire de telles études d’une certaine manière ? On pourrait chercher à trouver des différences entre … les roux, les bruns, les blonds, etc… On  pourrait chercher à trouver des différences entre plein de choses comme ça. Pourquoi particulièrement s’acharner là-dessus ? D’une certaine manière c’est une question qui est liée je trouve.

F : Je ne sais pas si les gens s’acharnent vraiment sur cette question, en fait il est tout à fait justifié d’étudier les différences entre les sexes. Parce que les mâles et les femelles, dans toutes les espèces sexuées, ont des rôles reproductifs différents qui induisent tout un tas d’autres différences. Ces différences sont étudiées et bien documentées et bien comprises dans d’autres espèces animales. Ca parait tout à fait intéressant et légitime de regarder ça aussi chez l’être humain. Et ce a fortiori, et là si on regarde d’un point de vue un peu plus utilitaire, parce que ces différences entre les mâles et les femelles touchent la physiologie de manière générale au sein du corps et a un effet sur la santé. Les hommes et les femmes n’ont pas les même problèmes de santé. Les maladies ne se manifestent pas de la même manière chez les hommes et chez les femmes. Donc il y a toutes les raisons de faire très attention au sexe dans toute la recherche biomédicale.

R : Il y a une question qu’on m’a demandé de relayer parce qu’elle a été mal posée, ou comprise, je ne sais pas. Alors je lis exactement ce qui est écrit, comme ça je ne prends pas de risque. “L’accusation de neurosexisme selon laquelle identifier des différences dans le cerveau entre les sexes peut servir à légitimer les rôles qu’impose la société est elle justifiée dans certains cas?”

J : Je l’ai posée tout à l’heure celle-là.

F : Je suis d’accord que je n’ai pas répondu à la question du neurosexisme. Je pense qu’il y a plusieurs aspects dans la question. Il y a la question de la différence entre les différences qu’on observe au niveau cognitif, psychologique, dans des résultats des tests d’une part et les différences qu’on observe au niveau cérébral. Il y a peut-être une espèce d’illusion selon laquelle les différences qu’on observe au niveau cérébral seraient plus réelles ou seraient plus figées que celles qu’on observe dans les tests. A priori ce n’est pas le cas, l’un est le pendant de l’autre. Il n’y a pas de véritable différence qualitative, les deux ont la même valeur. Si vous voulez c’est à deux niveaux de description distincts. Ce qui se passe c’est que dans l’esprit de beaucoup de gens, la plupart des gens dans le public, les journalistes et même une partie des scientifiques, ce qui est biologique a l’air d’être figé et déterminé et surtout si c’est dans le cerveau, a fortiori si c’est dans le génome alors ça veut dire que plus rien ne peut changer. C’est une perception qui est totalement fausse. Ce qu’on observe dans le cerveau est dans une certaine mesure malléable par l’expérience. Et même ce qui est codé dans les gènes n’écrit pas le destin de l’individu. Donc si on étudie des différences psychologiques entre les hommes et les femme, ou n’importe quel groupe, ces différences peuvent avoir des origines différentes, génétiques, hormonales, environnementales, d’éducation et tout ce que vous voulez… On ne sait pas juste en mesurant ces différences. Le fait de trouver une base cérébrale à ces différences, en tout cas des corrélats cérébraux de ces différences et même des corrélats génétiques de ces différences ne suffisent pas à dire que ces différences sont absolument innées, immuables et qu’on ne pourra jamais les modifier. Ce n’est pas du tout le cas. Il faut vraiment que les gens se sortent de la tête une vision très déterministe de la biologie. Les facteurs biologiques sont juste un des éléments qui influencent notre cerveau et ce que nous sommes. Et puis il y a aussi les facteurs environnementaux qui ne sortent jamais du cadre. Et donc par conséquent l’idée que parce qu’on a trouvé des différences cérébrales entre hommes et femmes ça légitimerait une forme de sexisme… En fait il y a un autre sophisme là dedans qui est de confondre explication et justification. Parce que trouver l’explication d’une différence ce n’est pas pour autant que ça la justifie. Il y a des tas de choses dans la nature humaine qui ne sont pas très reluisantes, par exemple l’agressivité , la violence etc.. Ce n’est pas parce qu’on va dans certains cas en comprendre les bases cérébrales, voir les bases génétiques que pour autant on est fondé à dire “ha ben donc l’agressivité et la violence c’est naturel et donc on ne peut rien faire contre.” Bien sûr qu’on peut faire quelque chose contre. C’est pour ça qu’on invente des lois, qu’on a la police, la justice, etc… Le fait de trouver des explications au niveau biologique ne permet jamais de justifier quoi que ce soit , ni le sexisme ni quoi que ce soit d’autre.

R : Il y a une question qui vient assez naturellement. Comment fait-on la distinction entre l’éducation et l’inné?

J : On va y revenir.

R : Ok pardon, on abandonne je la garde pour plus tard.

J : Juste avant, pour finir un petit peu sur la façon dont ces études sont réalisées, vous avez parlé tout à l’heure de ce qui est commun à toutes les sciences qui est que quand on veut essayer de prouver quelque chose on peut avoir tendance à modifier les expériences. Est-ce que vous pouvez nous parler aussi de la menace de stéréotype, qu’est ce que c’est et comment s’en prémunir ?

F : C’est en quelque sorte une prophétie auto-réalisatrice. Si des gens sont convaincus qu’ils sont forts à quelque chose ou qu’ils sont faibles à quelque chose, leurs performances dans des tests va au moins partiellement, refléter cette croyance. C’est un peu une autre version de la méthode Coué en quelque sorte. Voilà, les gens qui se croient forts en maths, ils vont bien réussir les maths et les gens qui se sentent faibles ne vont pas réussir… Donc si vous voulez , la croyance de l’individu a une influence sur sa performance. Cet effet de croyance a un impact sur la performance d’un certain nombre… ça peut avoir un impact sur la performance des femmes comparée à celle des hommes dans les situations où il existe des stéréotypes et des croyances selon lesquelles les femmes sont plus faibles que les hommes. Ca peut affecter des minorités raciales, ethniques, ça peut affecter tout un tas de groupes. N’importe quel groupe ou n’importe quelle personne sur laquelle pèse des stéréotypes ou des croyances sur leurs performances peuvent être victimes de cette menace de stéréotype. Il y a des expériences célèbres qui montrent que si finalement si on fait passer des tests de maths assez difficiles à des étudiants, hommes et femmes, selon qu’on leur dit : “Voilà un test de math dans lequel les hommes sont plus forts que les femmes ou qu’on leur dit voilà un test de math dans lequel les hommes et les femmes ont la même performance” et bien le résultat qu’on obtient est exactement conforme à ce qu’on a dit aux participants. Ceci pour dire que, voilà, la performance qu’on mesure dans les tests, comme tout ce qu’on mesure, n’est pas déterminée uniquement par les capacités intrinsèques de la personne. La personne, elle a une performance à un moment donné dans la situation de test donnée. Cette performance va être influencée par tout un tas de facteurs, y compris les croyances qu’elle a dans la tête à ce moment-là, les conditions expérimentales dans lesquelles elle passe le test, etc… Il est possible qu’une partie des différences qu’on observe entre les hommes et les femmes soit due à ce genre d’effets de croyance et de stéréotype. Surtout si on n’a pas fait bien attention à essayer de neutraliser en quelque sorte ces stéréotypes dans la situation de test. Dans toute cette littérature sur les différences entre les sexes, effectivement ça été un grand débat, de savoir si toutes les différences qui avaient été rapportées entre les hommes et les femmes étaient dues simplement à un effet de stéréotype ou pas. La réponse est non… Enfin une partie de ces différences peut être expliquée par des effets de stéréotype mais certainement pas toutes. Là il faudra parler de la taille d’effet de la menace du stéréotype par rapport à certaines différences.

J : On revenir sur la taille d’effet après.

F : Ok.

J : Maintenant qu’on a essayé d’ouvrir sur la manière dont sont réalisées ces recherches, Je voulais venir à quelques différences comportementales qui ont été définies. Est-ce que vous pouvez en donner quelques unes, de différences comportementales hommes – femmes, avérées ?

F : Alors la principale c’est l’orientation sexuelle. Comme vous avez pu le remarquer les hommes en général sont attirés par les femmes alors que les femmes sont attirées par les hommes. C’est en gros la différence la plus importante qu’il y a entre les hommes et les femmes. C’est logique, puisque les hommes et les femmes sont définis par leurs rôles reproductifs respectifs. Donc ce n’est pas très étonnant. A part ça, dans le domaine vraiment purement cognitif, non lié à la reproduction on va dire, la différence la plus grande qui ait été mesurée c’est une différence dans un test de rotation mentale en 3 dimensions.

Source : Jennifer Oneske

C’est-à-dire qu’on vous montre des objets qui sont représentés dans l’espace et le même objet après rotation de 30, 60, 120 degrés ou son image miroir et on vous demande si c’est le même objet ou pas le même objet. C’est une tâche qui implique de faire tourner mentalement cet objet dans l’espace. Et là on trouve que les hommes sont plus précis et plus rapides que les femmes en moyenne avec une taille d’effet qui est tout à fait respectable. Et ce n’est pas un effet qui peut se réduire à la menace de stéréotype, il est observé chez les nourrissons dès trois mois. Ca c’est la différence la plus importante. Il y a évidemment tout autant de différences qui sont à l’avantage des femmes, notamment dans des tâches verbales, dans les tâches d’écriture et aussi dans les tâches de mémoire.

J : Je voulais y venir du coup, qu’est ce que c’est la fluence verbale. J’ai lu ça dans plusieurs articles, par exemple les articles de vulgarisation qui disent “les femmes parlent plus que les hommes”, si on essaie de remonter à leurs sources on arrive à cette notion de fluence verbale. Est-ce que vous pourriez développer ?

F : On utilise deux types de tests de fluence verbale. Une fluence phonologique, typiquement on dit à la personne : “Donnez-moi le plus de mots possibles que vous connaissez qui commencent par A. Top, vous avez une minute.” Et pendant une minute la personne va sortir tous les mots qu’elle connait commençant par A. Et effectivement là on va voir que les femmes vont avoir tendance à en dire plus que les hommes en une minute. On peut faire la fluence sémantique qui est par exemple “Donnez moi tous les noms d’objets ou d’animaux que vous connaissez.” Pareil, le plus possible en une minute. C’est un test qui mesure une capacité à récupérer très rapidement des mots d’une certaine catégorie de sa mémoire, et à les prononcer. Et donc là effectivement c’est une tâche dans laquelle les femmes ont un avantage sur les hommes, en moyenne toujours, avec un grand recouvrement entre les deux sexes. C’est une bonne illustration probablement à la fois d’une exagération et d’une simplification et un peu d’une dénaturation du résultat. Parce que quand on dit, “les femmes parlent plus que les hommes”, non ce n’est pas ce que dit ce test de fluence verbale, ce test de fluence verbale dit qu’elles sont plus rapides et qu’elles ont une récupération plus fluide de ces mots à partir de leur mémoire. Passer de ce test-là dans des conditions expérimentales précises à des conditions naturelles en conversation normale etc … à “les femmes parlent plus que les hommes” ça n’a strictement aucun sens.

R : On a une estimation de la part d’acquis, culturelle, par rapport à la part d’inné ? On est certain qu’il y a plus que juste cette différence-là ?

F : Pour la fluence verbale ?

J : Oui.

F : Alors là je n’ai du tout connaissance d’étude qui essayerait de déterminer la part d’inné et d’acquis dans la tâche de fluence verbale. Bien sur la performance dans cette tâche va dépendre des mots que les gens ont appris. Les gens ont appris des mots parce qu’ils les ont entendus. Tout ça vient de l’environnement nécessairement. Après la capacité à acquérir les mots peut être influencée aussi par des prédispositions génétiques. La capacité à les récupérer rapidement peut être aussi influencée par des facteurs génétiques ou hormono-précoces etc. mais après quelle est la part de l’un et de l’autre, à la limite on peut y répondre, par les études d’héritabilité par exemple les études de jumeaux qui montreraient sans doute qu’il y a, je ne sais pas, peut-être 30% d’héritabilité enfin voilà. Il y a une part de variabilité qui est expliquée par les gènes, une part de variabilité probablement plus importante qui est expliquée par l’environnement. Ca c’est banal, mais après, sur la différence entre les hommes et les femmes dans la performance à ce test, quelle est la part biologique précoce et quelle est la part d’éducation et d’entraînement etc., là je n’en ai pas la moindre idée, je ne pense pas qu’il existe des données qui répondent à cette question précise. C’est extrêmement complexe de répondre à une question aussi précise que ça.

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Dessin de Nicotupe

J : Oui. On y reviendra un peu plus tard aussi sur l’inné et l’acquis. Et sinon j’avais aussi vu une dernière différence, en 2005 le président d’Harvard, Lawrence Summers, qui est un économiste brillant, ancien directeur de la banque mondiale, a dû démissionner parce qu’il a émis l’hypothèse à une conférence, que la faible représentation des femmes dans les départements de sciences mathématiques et sciences de l’ingénieur n’étaient pas dues qu’à la discrimination mais aussi à une différence intrinsèque entre hommes et femmes. Il a dû démissionner pour avoir dit ça, est-ce que c’est juste un autre exemple d’un ancien ministre qui est brillant dans son domaine mais qui raconte des conneries dans ceux qu’il ne connait pas ou alors est-ce qu’il y a vraiment des études qui peuvent appuyer cette hypothèse ?

F : Oui, non, enfin là c’est effectivement un exemple d’un chercheur en l’occurrence qui s’exprime dans un domaine qui n’est pas le sien et il ne connait pas les données. Il n’y a pas de données qui montreraient que les différences cognitives entre hommes et femmes aient un impact sur les compétences académiques et professionnelles telles qu’on devrait attendre une différence de nombre entre les hommes et les femmes dans quelque domaine que ce soit. Ouais, je ne connais pas de données qui pourraient montrer ça.

J : D’accord.

F : Par contre il se pourrait, mais ce n’est pas ce qu’avait dit Summers, il se pourrait que les différences de représentation des hommes et des femmes dans différentes professions, il n’y a pas que les professions scientifiques, on pourrait parler des infirmières et des orthophonistes par exemple, il se pourrait que cette différence de répartition ne soit pas seulement entièrement due à des biais culturels mais puisse être due à des préférences intrinsèques des hommes et des femmes pour certains types d’activités. Sans dire qu’ils sont meilleurs ou moins bons les uns que les autres, il se peut que les hommes soient spontanément plus attirés par des activités mécaniques, ou je ne sais pas quoi d’autre, de conception de systèmes ou d’analyse de systèmes ou de trucs abstraits. Et il se pourrait que les femmes soient en moyenne plus attirées vers des activités plus sociales, qui nécessitent des interactions avec les gens, de l’empathie etc. Bon là évidemment il y a aussi tout un tas de biais sociaux qui peuvent renforcer ce genre de différences. Mais il peut aussi y avoir de vraies prédispositions pour ce genre de préférences.

J : D’accord. Et donc vous avez cité deux exemples, rotation mentale ou le cerveau masculin aurait en moyenne une prédisposition et fluence verbale ou le cerveau féminin aurait en moyenne une prédisposition. Est-ce qu’on a réussi à relier ces différences neurologiques à des différences physiologiques dans le cerveau ? A des différences à certains endroits précis du cerveau ?

F : Heu ben disons, oui, on a une idée des régions du cerveau qui participent fortement à la performance dans ces tâches oui. Je m’avance peut-être un petit peu parce que je n’ai pas connaissance des études, mais à partir du moment où on trouve une différence de performance dans des tests entre deux groupes, si on regarde les régions du cerveau qui font ces tests, on va aussi trouver des différences dans les activations cérébrales, c’est quasiment inévitable puisque c’est le cerveau qui produit la performance dans ces tests. Mais comme je l’ai dit tout à l’heure, ça ne permet de dire rien de plus que le fait qu’on a une base cérébrale de ce qu’on a déjà observé au niveau comportemental.

J : D’accord, oui. Mais ça pourrait permettre de donner une explication physiologique à des observations neurologiques ?

F : C’est un corrélât physiologique on va dire, si vous voulez c’est difficile, on a vraiment ce biais interprétatif irrépressible de considérer que ce qui se passe dans le cerveau c’est la cause de ce qui se passe dans notre esprit en quelque sorte. Alors qu’il n’y a pas un lien de causalité plus fort dans une direction que dans l’autre, le cerveau c’est la matière de l’esprit c’est tout.

J : Donc pour continuer là dedans, je voudrais vous demander ce qu’est la plasticité du cerveau ? Pourriez-vous nous dire ce que c’est et nous donner des exemples où le cerveau va montrer cette capacité de plasticité ?

F : De manière très générale, la plasticité du cerveau c’est le fait que le cerveau peut se modifier, notamment en réponse à tout ce qui change dans son environnement. Et donc dans un certain sens, c’est quelque chose d’une grande trivialité parce qu’on a toujours su qu’on est capable d’apprendre. Il n’y a qu’à regarder l’état du nouveau-né à la naissance, qui ne parle pas, qui ne comprend rien et l’état de l’enfant trois ans plus tard, et puis l’état de l’adulte vingt ans plus tard, évidemment ces individus ne sont pas du tout capables de la même chose, n’ont pas du tout les mêmes comportements. C’est le même cerveau qui s’est développé et donc forcément il y a des choses qui ont changé dans ce cerveau. Vous êtes en train de m’entendre en ce moment, et si vous retenez demain quelques mots, quelques bribes de ce que j’ai dit ce soir, c’est inévitablement parce que quelque chose s’est modifié dans votre cerveau. Si rien ne s’était modifié dans votre cerveau, et bien, vous pourriez n’avoir rien appris. Si le cerveau était figé comme un cristal, on serait exactement dans le même état qu’à notre naissance. Dans la mesure où le cerveau c’est l’organe de la pensée, c’est une nécessité logique que le cerveau se modifie au fur et à mesure que notre pensée et notre cognition se modifie et que nous apprenons des choses, que nous mémorisons etc. Donc ça, d’une certaine manière on l’a toujours su depuis 3000 ans qu’on sait que le cerveau est l’organe de la pensée. La seule chose qui a changé, disons, dans les trois dernières décennies, et qui a justifié le nouveau terme à la mode de plasticité cérébrale, c’est le fait que maintenant on voit la plasticité cérébrale, évidemment à un niveau cellulaire, si on se donne les moyens de le mesurer au niveau cellulaire, on peut voir qu’il y a des synapses qui se créent, d’autres qui se détruisent etc., ça c’est évident. Mais même à un niveau plus macroscopique, à l’IRM, on peut le voir. Il y a par exemple une expérience célèbre où on a pris des participants, des étudiants, et on leur a fait faire un stage de jonglage. Donc au début ils ne savaient pas jongler, au bout de quatre semaines d’entraînement ils savaient bien jongler et on leur a fait passer une IRM avant et après le stage. Et bien il y a une partie de leur cerveau qui s’est modifiée quantitativement entre le début et la fin du stage, et qui était observable et quantifiable à l’IRM. C’était un volume de matière grise qu’on pouvait parfaitement quantifier donc quelque chose de vraiment macroscopique qui s’est modifié en quatre semaines de stage de jonglage, et ça tombait dans une région qui est une région du cortex visuel qui repère les mouvements. Ce qui peut paraître assez logique puisque quand on jongle il faut suivre le mouvement des boules. Donc voilà, ça c’est le genre d’expérience qui montre qu’effectivement non seulement les activations fonctionnelles mais même l’anatomie du cerveau, à certains niveaux macroscopiques, peut se modifier de manière mesurable sous l’influence de l’environnement, sous l’influence d’un entraînement ou d’un apprentissage particulier. Et c’est vrai que bon, la première fois que les gens ont vu ça à l’IRM, ben ils en sont restés sur le cul parce que c’était vraiment très très étonnant que l’on puisse voir la plasticité cérébrale à ce niveau-là dans une telle proportion. Mais en revanche le fait qu’il existe une plasticité cérébrale, comme je l’ai dit, c’était une évidence depuis trois mille ans.

J : D’accord, donc là j’imagine que vous voyez à peu près où je veux en venir, sur le sujet du sexe et du cerveau. Il y a certains chercheurs qui utilisent cette plasticité pour appuyer la thèse selon laquelle les différences entre cerveaux des hommes et des femmes sont uniquement dues à des différences d’éducation. Par exemple donc, Catherine Vidal qui est directrice de recherche au sein de l’Institut Pasteur, indique que : “En dehors du contrôle des fonctions physiologiques de la reproduction, on ne trouve aucune différence entre les cerveaux des bébés filles et des bébés garçons concernant toutes les autres fonctions du cerveau, qu’elles soient cognitives, telles que l’intelligence, la mémoire, l’attention, le raisonnement, ou sensorielles comme la vision, ou l’audition, c’est ce qui se passe après la naissance qui compte le plus, les interactions de l’enfant avec son environnement social, affectif et culturel vont en effet jouer un rôle majeur dans la construction du cerveau”. Donc en gros la plasticité explique toutes les différences qu’on observe avec les études comportementales, qu’est-ce que vous pensez de cette affirmation ?

F : Ben disons d’abord il y a une affirmation sur la nature des données, si l’affirmation c’est  il n’y a aucune différence cérébrale entre les bébés garçons et les bébés filles, c’est faux. Il y en a beaucoup moins que chez l’adulte et bon de fait, on a beaucoup moins de données chez le bébé enfin le nouveau-né et les différences sont plus difficiles à mesurer, les cerveaux sont plus petits, l’imagerie est moins fiable etc. mais bon ! Les quelques études qui existent montrent quand même qu’il y a des différences de volume justement dans certaines de ces structures profondes, l’amygdale, le noyau caudé, l’hippocampe. Donc ça c’est une chose, il y en a quand même, et ce même si on ajuste par rapport à la différence de volume total. Maintenant il ne faut pas leur en faire dire trop à ces différences hein, je ne sais pas ce qu’elles veulent dire ces différences, mais on ne peut pas dire qu’il n’y en a pas. Ces différences-là elles ne sont probablement pas dues à des différences d’apprentissage ou de plasticité du cerveau, vu qu’elles sont très précoces. Maintenant c’est vrai que quand on compare des cerveaux d’hommes et de femmes à l’âge adulte, et qu’on trouve des différences, ça dépend un peu de ce qu’on mesure dans le cerveau, mais c’est vrai que tant qu’on mesure des volumes de matière grise, des épaisseurs de cortex, ce genre de propriétés quantitatives, on sait que ce sont des propriétés qui peuvent se modifier en réponse à des apprentissages, en réponse à l’environnement etc. Effectivement, avec cette seule donnée, on n’est pas capable de dire si cette différence est là depuis la naissance ou si elle est due à un apprentissage ou peut-être qu’elle n’est pas due à un apprentissage mais qu’elle émerge plus tard dans le développement, par exemple à la puberté. Parce que ce n’est pas parce que quelque chose apparait bien après la naissance qu’il ne peut pas être guidé par des facteurs biologiques extrêmement précoces, donc la naissance si vous voulez ce n’est pas le point zéro. Donc effectivement, répondre à la question de “quelle est la part de facteurs très précoces et quelle est la part d’apprentissage, d’environnement social etc.” c’est très difficile de répondre à ce genre de questions et c’est sûr qu’on ne peut pas y répondre sur la seule foi des études qui montrent des différences entre des adultes ou même entre des enfants relativement âgés. Donc si on veut vraiment répondre bien à ce genre de question il faut croiser des données de natures très différentes.

J : D’accord. Et donc, vous avez dit qu’il y avait des différences dans le cerveau des nouveaux-nés, est-ce qu’on observe des différences comportementales entre les nouveaux-nés ? Donc avant qu’il y ait pu y avoir ce biais culturel qui puisse intervenir ?

F : Le problème c’est que c’est difficile parce que le nouveau-né il n’a quasiment pas d’activité.

J : Oui. [rires]

F : Il pourrait y avoir des différences et qu’elles ne se manifestent qu’à l’âge où les bébés sont en mesure de manifester de telles prédispositions. Alors à ma connaissance, les seules différences qui ont été observées, alors je ne saurais pas dire les nouveaux-nés mais on va dire les bébés de deux mois garçons et filles, c’est une différence d’activité globale. Les garçons sont globalement un peu plus actifs que les filles, ils pleurent plus que les filles par exemple, et ils sont un peu plus actifs physiquement. C’est pareil c’est une différence moyenne, il y a un recouvrement entre les sexes, etc. C’est la seule différence que je connais avoir été rapportée, avec comme je vous disais, la différence sur la rotation mentale en 3 dimensions qui a été montrée chez des bébés de 3 mois et chez des bébés de 5 mois, ce sont les différences on va dire comportementales, les plus précoces qui aient été démontrées. Mais vous voyez l’extraordinaire difficulté de montrer expérimentalement de telles différences. chez des bébés dont le répertoire comportemental est de toute façon extrêmement restreint.

J : Oui j’imagine que faire des tests de fluence verbale chez des bébés ça peut être plus compliqué [rires].

F : Ben on peut analyser leurs pleurs et il y a des gens qui le font hein, mais c’est tout ce qu’on peut faire.

J : D’accord. Et du coup ben dans l’autre sens, est-ce que la plasticité peut servir à compenser certaines différences innées ?

F : Oui, enfin on peut dire ça sous l’angle de la plasticité, on pourrait tout simplement dire oui les apprentissages permettent de compenser, l’éducation permet de compenser les prédispositions. Si vous voulez il y a un grand sophisme là dedans, je vous fais remarquer ça pour contrer justement cette idée selon laquelle si on a une donnée du cerveau c’est quelque chose de plus réel et de plus fort que si on a une donnée psychologique, non c’est exactement pareil, et donc j’ai perdu le fil, rappelez-moi votre question ?

J : Est-ce que la plasticité peut servir à compenser certaines différences innées ?

F : Ah voilà, donc oui, en fait déjà il faudrait arrêter de parler d’inné ou d’acquis, parce qu’inné ça suppose que c’est figé à la naissance et que ça ne peut plus bouger, donc il n’y a pas grand chose qui est inné dans ce sens-là. Il faudrait plutôt dire qu’il y a des influences génétiques, des influences hormonales, biologiques précoces, et puis il y a des influences plus tardives qui arrivent par le milieu social, par les interactions etc. Donc le sophisme c’est justement de croire que les choses sont soit innées soit acquises, et à partir du moment ou on raisonne de manière binaire comme ça, ben c’est déjà foutu, on est dans l’erreur de raisonnement. On ne peut pas classifier les choses de manière binaire comme ça, elles ne sont pas soit innées soit acquises, elles sont influencées dans une certaine mesure par ces facteurs biologiques précoces et elles sont influencées dans une autre mesure par des facteurs plus tardifs et plus sociaux et plus liés à l’apprentissage, et les facteurs biologiques précoces et les facteurs environnementaux interagissent d’une manière extrêmement complexe. Donc quand on met en évidence un effet de facteur biologique précoce, ça n’est pas contradictoire avec le fait que la même chose va pouvoir répondre à des apprentissages ultérieurs. On peut prendre un cas extrême, par exemple la trisomie 21, il n’y a aucun doute sur le fait que la trisomie 21 ça a une cause génétique et qu’on connait parfaitement cette cause génétique, c’est le triplement du chromosome 21. On sait que les personnes avec une trisomie 21 ont une déficience intellectuelle, donc un QI faible, en dessous de 70 et souvent bien en dessous. Malgré tout le fait d’avoir trois chromosomes 21 n’écrit pas le destin de l’individu et ne prescrit pas son score de QI, et il ne faudrait pas imaginer que parce qu’une personne a une trisomie 21 et donc va avoir une déficience intellectuelle, qu’on ne peut pas avoir un effet sur le développement de son intelligence, simplement en l’éduquant. Ce serait une erreur gravissime et qu’on a commise pendant très longtemps de ne pas chercher à éduquer les enfants avec une trisomie et les enfants de manière générale déficients intellectuellement. Parce que de fait, on peut observer que si on leur fournit une éducation qui est adaptée à leurs besoins, et bien on peut améliorer considérablement leur développement intellectuel. Quand bien même la cause de leur déficience est complètement génétique. Donc on voit bien qu’il n’y a pas du tout de contradiction entre les facteurs biologiques précoces et les facteurs ultérieurs, les deux peuvent agir de concert, les deux peuvent interagir de manière complexe.

J : Effectivement, je m’aperçois que j’avais construit toute cette interview en ne réalisant pas que finalement plasticité c’était exactement un synonyme finalement d’éducation, sauf  qu’il y en a un qui parle de développement cognitif et l’autre qui parle de développement comportemental. Enfin, dans mon esprit [rires] mais en fait finalement ce sont des trucs qui regroupent exactement le même phénomène.

F : Pour aller au bout de la question, du coup par rapport aux différences entre les sexes, on peut tout à fait imaginer que quand bien même certaines de ces différences entres les sexes seraient engendrées par des différences biologiques très précoces, ça n’implique pas qu’on ne pourrait pas annuler ces différences voir les inverser en manipulant l’environnement des garçons et des filles d’une manière adaptée. C’est parfaitement possible.

J : Oui, d’accord.

F : Au moins en principe, après il faudrait spécifier comment exactement en pratique on va faire des régimes d’éducation pour les garçons et pour les filles qui soient tels qu’on va réduire ces différences ou les inverser, là il y a des problèmes pratiques qui peuvent se poser. Mais en principe c’est parfaitement possible.

J : D’accord. Donc cette même chercheuse que j’ai déjà cité tout à l’heure avance que : “Pour des performances égales, chacun de nous a sa propre façon d’activer ses neurones et d’organiser son raisonnement (Vidal, 2001). De fait, la variabilité individuelle dépasse le plus souvent la variabilité entre les sexes qui, en conséquence, fait figure d’exception.” (article ici)

Je voudrais vous demander de réagir à cette citation et de nous expliquer ce que c’est finalement que la taille d’effet, que vous avez déjà citée tout à l’heure ?

F : Bon ça dépend un peu à quoi on s’intéresse, quand on étudie les performances d’une population d’individus dans les tests on peut s’intéresser juste à la moyenne, ou on peut s’intéresser aux différences individuelles. On peut s’intéresser à ce qui est est commun à tous les individus ou on peut s’intéresser à ce qui fait leurs différences. Après quand on compare deux groupes, effectivement on peut regarder également les données sous les deux angles. Alors quand Catherine Vidal dit “les différences individuelles dépassent les différences entre les sexes” c’est exact dans la plupart des cas, mais ça ne veut pas dire que les différences entre les sexes sont négligeables et qu’elles n’existent pas. Ça dit quelque chose sur leur taille, et donc on a une manière statistique de quantifier ça qu’on appelle la taille d’effet. Précisément, si vous prenez deux hommes au hasard, et que la différence moyenne que vous observez entre ces deux hommes, c’est la même que quand vous prenez un homme au hasard et une femme au hasard, ça veut dire que la différence entre les hommes et les femmes, en moyenne, c’est une différence de 1, sur cette échelle sans unités qu’est la taille d’effet. Donc ce que dit Catherine Vidal c’est que sur cette échelle statistique, la plupart des différences entre hommes et femmes sont inférieures à 1. Donc quand on prend deux hommes au hasard, on a autant de chances de trouver des différences ou plus, que quand on prend un homme et une femme. Et c’est tout à fait vrai, en fait ça dit quelque chose sur le recouvrement des distributions des scores des hommes et des femmes. Donc si vous imaginez la courbe en cloche des scores des hommes et la courbe en cloche des scores des femmes, et bien selon que la taille d’effet va être grande ou pas, les deux distributions vont se recouvrir plus ou moins.

Courbes en cloche ou gaussiennes, avec recouvrement. José M. Vidal, Bayesian Learning.
Courbes en cloche ou courbes de Gauss, avec recouvrement.
Source : José M. Vidal, Bayesian Learning.

Quelques fois elles se recouvrent énormément, dans la plupart des différences entre hommes et femmes elles se recouvrent énormément. Mais néanmoins elles sont différentes, et il y a des différences dans les moyennes qui sont parfaitement réplicables. Ça veut dire que si vous avez une petite différence de, je ne sais pas, 0.3, ça veut dire que si vous prenez un homme au hasard, il aura en moyenne un score qui est plus élevé que peut-être 60% des femmes. Donc ça ne va pas permettre de classer tous les hommes par rapport à toutes les femmes, mais ça dit quelque chose qui est statistiquement réplicable, et qui peut ou pas avoir une implication pratique dans la vie quotidienne.

R : Ca dit quand même que les stéréotypes sont globalement à jeter. C’est-à-dire que si on en revient au tout début, quand en voyant une personne et parce qu’il est homme ou qu’elle est femme on attend certains comportements c’est quand même a priori à côté de la plaque.

F : Ben disons les stéréotypes, pour ceux qui sont basés sur des faits réels, parce qu’il y en a aussi qui sont complètement fictifs, les stéréotypes sont de manière générale exagérés. C’est-à-dire qu’effectivement il y a des petites différences moyennes dans le meilleur des cas entre les hommes et les femmes, le problème est un peu dans la manière dont on formule les choses. Pour bien dire les choses il faut dire “il y a une différence en moyenne entre les hommes et les femmes, avec telle taille d’effet”, ce qui indique le recouvrement qu’il y a entre les deux distributions. Évidemment quand on dit les choses rapidement, on dit “il y a une différence entre les hommes et les femmes” et la personne à l’autre bout du téléphone, elle va comprendre, elle peut comprendre “il y a une différence entre tous les hommes et toutes les femmes”. Comme si les deux distributions étaient complètement disjointes, ce qui serait complètement fou et qui n’arrive pour aucune mesure. C’est vraiment un problème de formulation et d’interprétation, quand les gens disent “il y a une petite différence moyenne avec grand recouvrement”, il y en a d’autres qui vont comprendre qu’il y a une différence absolue entre tous les hommes et toutes les femmes, c’est sans doute là que naissent les stéréotypes, c’est dans l’exagération de la taille d’effet.

J : Et donc à quel moment est-ce qu’on commence à parler d’une différence négligeable, est-ce que ça peut se reporter sur la taille d’effet ?

F : Pfff… C’est difficile à dire, ça c’est vraiment affaire de jugement totalement qualitatif, en psychologie il y a des effets d’une taille de 0.3 qui sont tout à fait intéressants et significatifs, c’est loin d’être ridicule, 0.3 ça peut avoir des implications tout à fait importantes. Mais après, tout dépend de la nature de cette différence, de l’impact qu’elle a sur d’autres choses, on ne peut pas vraiment en faire une généralité.

J : D’accord. Et au contraire est-ce qu’il y a des tailles d’effet qui sont supérieures à 1 ?

F : Alors supérieures à 1 non, disons oui et non. La plus grande différence cognitive que je vous ai citée entre hommes et femmes c’était sur la rotation mentale en 3D, et ça la taille d’effet c’est entre 0.7 et 0.9. Donc vous voyez que de ce point de vue-là Catherine Vidal a raison, même la plus grande différence connue est inférieure à 1. Sauf quand même, mais elle l’avait exclu de la discussion, la première que je vous ai citée qui est la différence d’orientation sexuelle, le fait que les hommes préfèrent les femmes et le fait que les femmes préfèrent les hommes. Ça si on le quantifie sur une échelle unidimensionnelle et qu’on compare les hommes et les femmes, la taille d’effet est de 7 ! Donc on change d’ordre de grandeur là vous voyez.

Dessin de Puyo
Dessin de Puyo

 

J : Oui ! Et enfin un dernier argument qui pourrait aller contre cette idée qu’il y ait des différences hommes-femmes innées, enfin que cite Catherine Vidal par opposition à ces différences hommes-femmes innées est que “des tests pratiqués chez des sujets de diverses origines ethniques montrent que les différences d’aptitudes entre les sexes sont beaucoup moins marquées chez les américains noirs et asiatiques que chez les blancs.” Qu’est-ce qu’on peut penser de cet argument ? (article ici)

F : Oui, je suis un peu perplexe parce que je ne connais pas l’étude source de ce résultat.

J : Pardon, je ne suis pas sûr… Je regarderai peut-être plus tard, j’avais noté son article à elle mais je n’avais pas noté ce qu’elle citait elle après.

F : Non mais c’est pas grave, c’est plutôt moi qui suis dans l’ignorance sur ce point-là, donc peut-être qu’elle cite une étude…

J : C’est Feingold 1988 [Cognitive gender differences are disappearing] je crois.

F : Ouais ouais, peut-être qu’il y a eu une étude qui a observé ça, c’est pas du tout impossible en l’occurrence, enfin bon on pourrait trouver différentes explications à ça. Le truc c’est que personne ne dit qu’il n’y a que le sexe qui influence les performances, évidemment il y a plein d’autres facteurs. Il peut y avoir des facteurs ethniques, il peut y avoir des facteurs sociaux, qui sont en partie confondus avec les facteurs ethniques évidemment, aux États-Unis et ailleurs. Par exemple, juste pour raisonner sur un cas d’école qui est évidemment faux mais pour simplifier la discussion. Aux États-Unis les noirs sont à un niveau socio-économique qui est plus faible en moyenne que les blancs. Ils ont un environnement qui est globalement beaucoup plus désavantageux que celui des blancs. Donc il est est possible que pour les noirs dans la situation américaine, ce sont ces facteurs environnementaux qui sont très désavantageux qui prédominent et qui font baisser leurs performances dans un certain nombre de tests, de manière telle que finalement, à côté de ça, les différences entre hommes noirs et femmes noires sont tout à fait négligeables. Alors qu’à côté de ça, si les blancs se développent eux dans un environnement qui est beaucoup plus favorable, et bien il y a tous ces facteurs qui sortent parmi les sources de variabilité, et les différences intrinsèques entre les sexes vont avoir plus de possibilité de s’exprimer. C’est une question de part de variance dans l’analyse statistique en quelque sorte. Je dis ça, c’est une explication totalement hypothétique parce que je ne connais pas l’étude source, je ne sais pas si le résultat est vrai et bon, je n’ai pas les éléments pour le dire. C’est pour dire que ce n’est pas parce qu’on trouve que la différence entre les sexes est modulée par d’autres facteurs, qu’elle varie selon les populations etc. que ça remet en cause l’effet fondamental. Au contraire, s’il est avéré que cette différence existe, elle est bien observée dans toutes les différentes ethnies et populations qu’on trouve aux États-Unis quelles que soient leurs conditions, même si la taille varie. On pourrait aussi voir ça comme un argument qui montre que finalement c’est quand même assez général.

J : D’accord. Et il me vient une question à laquelle je n’avais pas pensé tout à l’heure, vous citiez l’exemple des jongleurs, donc qui en quatre semaines avaient eu une évolution de leur cerveau, mais que vous disiez aussi que la plasticité pouvait réussir à changer ces différences rapidement, entre les différences innées et ce qu’on obtient après. Est-ce qu’on observe des différences pour le même temps d’apprentissage, par exemple pour la rotation 3D, est-ce qu’à la fin on observe toujours des différences hommes-femmes ? Je ne sais pas si je suis clair ?

F : Pas totalement [rires]

J : Donc vous avez dit que pour les nouveaux-nés on a une différence de rotation 3D.

F : Oui pour les bébés de 3 à 5 mois.

J : Voilà, 3 à 5 mois, est-ce qu’après on observe toujours cette différence si on fait une formation spécifique sur ces enfants-là ? Est-ce qu’on observe toujours quelque chose entre hommes et femmes si on fait le même temps de formation ?

F : Alors le même temps de formation… Disons qu’il n’y a pas de lien direct entre la rotation mentale en 3D et le jonglage hein. Mais on prend un cas d’école on va dire pour la discussion. On peut parfaitement entraîner les filles à faire de la rotation mentale 3D de telle sorte qu’elles atteignent les performances des garçons, il y en a qui l’ont fait et ça marche. Par contre, pour que ça marche, il faut entraîner plus les filles que les garçons. Si on donne exactement le même régime d’entraînement aux filles et aux garçons, les scores des deux sexes vont monter mais la différence va rester, voir elle va s’accentuer en faveur des garçons. Donc on peut réduire les différences entre les sexes et entre des groupes, mais ça suppose qu’on a un programme d’entraînement différencié, et différencié spécifiquement pour réduire les différences.

J : D’accord. Pour conclure avant de passer aux questions qui ont été posées dans la chatroom, est-ce que vous pensez que la science doit parler de sujets aussi polémiques, les différences entre les ethnies, ou différences entre les sexes.

F : Disons que la science elle a pour but de comprendre, et donc toutes les questions qu’on peut se poser, qui peuvent être bien formulées valent la peine d’être posées. Ce qui motive les chercheurs c’est la curiosité, c’est de comprendre comment le monde fonctionne, c’est de comprendre pourquoi nous sommes comme nous sommes, qu’est-ce qui fait de nous des êtres uniques. Ca parait totalement légitime d’essayer de répondre à ces questions, ça inclut d’essayer de comprendre qu’est-ce qui fait que moi je suis différent de vous [rires], et donc quels sont les facteurs génétiques qui diffèrent entre vous et moi, quels sont les facteurs qui ont différés dans notre environnement qui font qu’on a grandi différemment, qu’on a appris des choses différentes, enfin tout ça. Ce sont des questions tellement fondamentales pour comprendre qui nous sommes, que l’on ne voit pas comment on ne pourrait pas les poser. Ca inclut les différences entre les sexes comme les différences entre qui vous voulez. Répondre à ces questions, enfin juste essayer d’acquérir de la connaissance sur le monde et sur nous-même, ça ne contient pas en soi d’implication politique ou morale, c’est juste décrire le monde tel qu’il est. Après les gens peuvent se saisir de ces connaissances pour faire avancer leur programme politique, dans un sens ou dans l’autre d’ailleurs, mais la direction n’est pas déterminée par les résultats scientifiques. Donc à mon sens, la science a toute légitimité pour parler de ces sujets-là, après il faut le faire évidemment avec toute la prudence qui est imposée par les limites des données qu’on a, parce qu’on est loin de tout savoir. Et puis essayer d’anticiper un petit peu les mauvaises interprétations qui vont être faites de ses résultats, les prévenir, parce que c’est vrai que quand on dit voilà “les hommes sont comme ci et les femmes sont comme ça” même si dans notre tête c’est en moyenne avec la taille d’effet etc. Si on oublie de le dire et de le préciser, c’est vrai que les gens vont saisir cette phrase et l’interpréter d’une manière totalement différente. Donc c’est là que la responsabilité du scientifique est délicate, c’est de faire de la vulgarisation de qualité, de bien expliquer les limites des résultats et d’essayer de corriger autant que possible les gens qui les déforment.

Dessin d'Inti
Dessin d’Inti

R : Cela dit, pour ce que je sais, il y a aussi des scientifiques, sans vouloir taper sur les scientifiques eux-mêmes, qui ont du mal avec les stats, c’est globalement un problème généralisé [rires].

F : Ben oui c’est compliqué oui.

R : Avec les subtilités de, justement, en moyenne, recouvrement etc. C’est quelque chose de compliqué.

F : On est d’accord.

J : Ben je pense que c’est une bonne conclusion, je propose de passer aux questions des auditeurs. Donc Robin ou Julie ?

R : Oh ben Julie si elle veut.

J : Non Robin vas-y je t’en prie.

R : C’est-à-dire que comme j’avais suivi un peu au début j’ai coupé celles qui avaient déjà été clairement posées, je m’excuse par avance s’il y en a que je pose qui ont déjà été abordées parce qu’il y a un moment au milieu de l’émission où j’étais trop dans la chatroom pour suivre vraiment ce qu’il se disait, je vais réécouter l’émission d’ailleurs parce que ça m’intéresse vraiment !

Il y avait une questions, alors une question qui était au début, est-ce que ce qui est observé sur la taille, alors je pense que c’était au moment ou on parlait des différences de taille de cerveaux, concerne juste les humains ou les animaux en général ?

F : Je ne saurais pas totalement répondre à cette question, en fait la différence de taille de cerveau entre hommes et femmes n’est qu’un élément d’un problème plus grand qui est la différence de corps entre hommes et femmes, qui elle est observée dans plein d’espèces. On parle de dimorphisme sexuel, dans toutes les espèces où les mâles sont en compétition pour la reproduction avec les femelles, cette compétition entre les mâles entraîne une pression vers l’augmentation de la taille et de la force physique chez les mâles. Donc on observe ça dans plein d’espèces de mammifères et d’autres vertébrés, on observe ça aussi chez l’être humain même si c’est moins accentué que chez le gorille par exemple. Donc pour les autres espèces, je peux répondre sur la taille du corps pour plein d’espèces mais je ne saurais pas répondre pour la taille du cerveau comparé entre les mâles et les femelles une fois ajustée à la taille du corps. Ce que je peux vous dire c’est que chez les humains, la différence de taille de cerveau entre les hommes et les femmes reste vraie même si on ajuste pour la différence de taille du corps. En l’occurrence, le corps a une trajectoire de croissance qui est différente entre les garçons et les filles d’ailleurs, et le cerveau a sa propre trajectoire de croissance qui n’est pas la même que celle du corps. Il y a des différences de volume cérébral par exemple entre garçons et filles, avec les garçons qui ont un cerveau plus gros que les filles, à des âges où les filles sont plus grandes que les garçons en moyenne, donc vous voyez que ce sont deux trajectoires qui sont en partie indépendantes. Mais voilà pour les cerveaux des mâles et des femelles des autres espèces je ne saurais pas répondre.

R : Deuxième question, qui a déjà été un petit peu abordée, mais par analogie on pourrait alors étudier des différences d’intelligence entre populations, est-ce que ça reste éthique ?

F : Ben étudier ça reste éthique, étudier c’est juste essayer d’acquérir de la connaissance, après tout dépend de comment on communique dessus et de ce que des gens vont en faire derrière. On me renvoie souvent cet argument, ah bon alors si vous étudiez les différences entre les hommes et les femmes, vous pourriez aussi étudier les différences entre les noirs et les blancs etc. Ben oui pourquoi pas ? Après il y a un problème de frontière qui est un peu floue entre les noirs et les blancs, enfin bon c’est toute la question des races humaines etc., mais moi personnellement je ne vois pas de raison fondamentale pour laquelle on ne pourrait pas légitimement poser ce genre de questions. Le chiffon rouge que les gens agitent derrière qui est de dire “ah mais alors du coup si vous montrez des différences ça va être une justification pour discriminer les autres, les plus faibles, voir les exterminer”, non je ne suis pas du tout d’accord, ça ne fournit absolument pas une justification. Montrer des différences c’est juste montrer des différences et dire ce qu’on va faire des gens qui sont différents ça dépend des valeurs qu’on a et ça ne dépend pas de la connaissance des différences ou des causes des différences. Ce sont vraiment deux choses différentes, il ne faut pas confondre la connaissance et les valeurs, les idéologies etc.

R: Oui, surtout quand les gens différents sont quand même 50% de la population. [rires]

F : A fortiori oui.

N : Du coup dans le genre question tabou, j’ai une question un peu supplémentaire là-dessus, on a dit que la principale différence, en tout cas qui est sans commune mesure par rapport à toutes les autres qui ont été mesurées, c’est la différence sur les attirances sexuelles. Est-ce qu’il y a des études qui ont essayé de faire des relations entre les différences entre les attirances sexuelles et les différences qu’on observe entre hommes et femmes ? Par exemple la différence de vision [nldr : rotation mentale] en 3D, de voir si les hommes homosexuels ou les femmes homosexuelles auraient le même type de différences. C’est une question qui me venait là, je ne sais pas du tout si…

F : C’est une très bonne question et il y en a déjà qui se la sont posée et qui l’ont testée. La réponse est un peu compliquée mais bon, sur certains tests… En gros l’idée c’est simple, c’est de se dire, les facteurs biologiques qui créent les différences entre les hommes et les femmes, qui sont en gros le chromosome Y et puis les hormones sexuelles qui sont déclenchées chez le fœtus etc., peuvent être responsables au moins en partie de certaines différences cognitives et peut-être que des variations dans ces facteurs biologiques précoces peuvent être responsables aussi de différences d’orientation sexuelle et donc de l’homosexualité. Donc est-ce qu’on pourrait observer des corrélations… par exemple si on prend une mesure cognitive qui semble être différente entre les hommes et les femmes, par exemple la rotation mentale en 3D, est-ce que les hommes homosexuels, du fait des mêmes facteurs biologiques sous-jacents, est-ce qu’ils auraient une performance intermédiaire entre les hommes [hétérosexuels] et les femmes, ou peut-être plus proche de celles des femmes. La réponse est oui pour un certain nombre de mesures, je crois que la réponse est oui pour la rotation mentale en 3D et pour un certain nombre d’autres, et la réponse est non pour d’autres, sans qu’on comprenne vraiment bien pourquoi. Le problème, et c’est un peu dommage, c’est qu’il n’y a pas beaucoup de recherches sur le sujet, parce qu’il y a eu un peu une chape de plomb qui est tombée sur ce genre de recherches , juste parce que les gens trouvaient que ce n’était pas correct de poser ce genre de question, d’essayer de trouver, de comprendre, les bases de l’homosexualité, comme si c’était mal de comprendre les origines de l’homosexualité alors que je pense que les personnes homosexuelles sont les premières à se poser des questions. Du coup les financements pour ce genre de recherches ont été très affaibli à une époque, là je pense que ça va pouvoir redémarrer de manière un peu plus sereine. Je connais quelques chercheurs aux États-Unis et en Grande Bretagne qui ont fait ce genre de recherches mais on ne peut pas dire qu’on a accumulé une masse de données telle qu’on a des belles réplications et qu’on a de quoi faire des méta-analyses. Donc voilà.

R : C’est-à-dire que là si on pense aux simplifications qui peuvent en être faites, je vois d’ici les gros titres du “on a trouvé le gène de l’homosexualité”.

F : Oui, oui, ben les gros titres, ce gros titre-là on l’a déjà eu dans les années 90.

R : Mais du style “testez avec votre gamin s’il est mauvais en 3D il sera homosexuel”.

F : Voilà, alors après tout le problème…

R : C’est le problème d’éviter ça je pense.

F : Oui, mais de toute façon en pratique ça ne marcherait même pas !

R : Bien sûr.

F : Parce quand bien même il y aurait un lien, la corrélation serait extrêmement faible et donc ne serait quasiment pas informative.

R : [rit] Attention attention je ne dis pas, je dis juste que ce sont les gros titres qui en résulteraient, de la même façon le problème éthique pour les couleurs de peau ou autre, etc., c’est quelle image en récupérerait la société. C’est-à-dire qu’à moins d’espérer qu’un jour la terre entière soit capable de comprendre les subtilités des statistiques et j’y travaille, mais il y a encore du boulot, c’est quand même dangereux de ce point de vue-là, c’est-à-dire que si ces résultats sortent du labo ils vont forcément être déformés. Pour prendre un exemple qui m’agace particulièrement sur par exemple hommes et femmes, le spectacle “les hommes viennent de Mars, les femmes viennent de Vénus” c’est quand même quelque chose qui a priori va partir de ce genre d’études et en faire quelque chose qui de mon point de vue est dramatique parce qu’encourage des différences là où a priori je préfèrerais en avoir moins.

F : Oui oui je suis d’accord. Enfin bon là ils font dans l’exagération et dans le simplisme, c’est pas particulièrement recommandable, bon c’est un spectacle, ça n’a pas une vraie vocation scientifique non plus mais c’est vrai que ça participe à l’image que les gens ont en tête à la fin. Si ça ne sont que les spectacles du type Mars et Vénus, on va dire que c’est encore un moindre mal, mais évidemment il y a plein d’applications auxquelles on peut penser. Enfin quand la première étude génétique sur l’homosexualité est parue dans les années 90, il y a un tabloïd anglais qui a titré “espoir d’avortement grâce au gène de l’homosexualité” [Daily Mail, 16 juin, 1993]. Vous voyez l’esprit, donc eux ils étaient foncièrement homophobes, et donc pour eux, trouver des facteurs génétiques sous-jacents c’était la meilleure manière de se débarrasser de l’homosexualité. Ce qui était totalement faux parce que d’une part ils n’avaient pas découvert un gène associé à l’homosexualité et que quand bien même on en aurait découvert un, le lien de causalité serait pas suffisamment fort pour qu’il y ait une application pratique aussi radicale. Mais en vérité ce qu’il faut corriger ce n’est pas tellement qu’il y ait une application de la connaissance, évidemment, pour toute connaissance il y a plein de possibilités d’application, des bonnes et des mauvaises. Ce qu’il faut corriger c’est l’homophobie tout simplement ! C’est de dire que quand bien même on saurait faire un score de probabilité de devenir homosexuel chez un fœtus à naître, grâce à ses gènes et à son environnement hormonal qui aurait été mesuré, ce n’est pas une raison pour empêcher les futurs homosexuels de naître, ou d’empêcher ceux qui auraient une probabilité de 50% de naître, on peut tout à fait accepter les personnes homosexuelles, il n’y a pas besoin de les discriminer.

R : Oui oui, je suis d’accord que c’est plus grave de dire qu’on va éviter les naissances d’homosexuels que de faire un spectacle sur Mars et Vénus mais malgré tout, le mec est en blouse, il y a vraiment un habillage de scientificité là derrière. Quand on parle de problème éthique je pense que ce n’est pas tant sur le fait de faire des études, je suis entièrement d’accord sur le fait que c’est très bien de faire des études sur ce genre de sujets, je suis le premier à être intéressé par ça. Mais c’est vrai qu’il y a un problème sur comment ça va être vulgarisé dans un premier pas, puis il y a le pas du sens commun, d’une espèce de culture populaire.

F : Oui, oui tout à fait.

R : Ou ça arrive grandement déformé, c’est même plus déformé…

F : Oui on est d’accord, et en même temps on n’a pas envie d’interdire ce genre de spectacle, parce que bon c’est la liberté d’expression et on a le droit de dire des bêtises aux gens.

R : Ca j’aurais bien envie de l’interdire aux gens quand même [rires].

F : Ah voilà, mais chacun a le truc qu’il voudrait interdire, finalement on est obligé de [faire avec]. Je pense que la seule manière de contrer ce genre de choses c’est de lui opposer de l’information scientifique de qualité, je ne vois que ça.

R : On y travaille.

J : Oui parce que tu dis Robin, ils sont en blouse, mais les gens qui disent “les femmes parlent mieux que les hommes” ce ne sont pas les gens en blouse, ce sont ceux qui utilisent les travaux des gens en blouse et qui les déforment.

R : Non non mais je parle du spectacle là.

J : Ah d’accord ok pardon, je vois maintenant la pub du spectacle dont tu parles, très bien.

F : Après je pense qu’il y a un endroit où on pourrait aussi faire des progrès, parce qu’effectivement il ne faut pas nier l’effet pernicieux que peuvent avoir les stéréotypes qui finalement sont dans l’esprit de tout le monde, même si on s’en défend, et finalement nous biaisent dans nos jugements au quotidien. Ca se voit particulièrement dans le milieu professionnel, à l’embauche, dans les promotions etc. C’est vrai que les femmes, mais toute autre catégorie qui serait victime de stéréotypes défavorables, ont tendance à être victimes de biais de jugement qui sont induits par les stéréotypes qui sont ancrés dans la tête des gens. Quand bien même les gens sont explicitement favorables au recrutement, à la promotion des femmes etc. et s’en défendent, ils sont malgré tout influencés inconsciemment par les stéréotypes et ça se traduit dans leur jugement des CV anonymisés par exemple et dans tout un tas de décisions. Une partie de l’information scientifique de qualité qui serait vraiment utile ça serait d’informer mieux les gens sur les biais de jugement qu’ils ont et sur la manière dont ça affecte leur comportement dans les situations réelles. Pour que les gens prennent conscience des stéréotypes qu’ils ont en tête et de la manière dont ça altère leur comportement, de manière à mettre en place des compensations en quelque sorte, des manières de contrecarrer l’effet de ces stéréotypes dans ces situations d’embauche, de promotion etc.  Là il y a tout un pan de la recherche en psychologie sur les biais de jugement, de raisonnement etc., la manière dont on est influencés par les stéréotypes et il y a aussi des propositions qui sont relativement sensées sur la mise en place de procédures qui permettraient de rendre le terrain plus équitable entre les homme et les femmes.

R : Il y a notamment des études dont j’ai entendu parler sur l’enseignement des sciences où les profs ne s’adressent pas de la même manière aux filles et aux garçons.

F : Absolument, ça fait partie des effets de ces stéréotypes oui. Si je peux citer un livre mais qui malheureusement n’est pas traduit en français, et qui commence à dater un peu, mais c’est à mon sens le meilleur livre sur le sujet pour vraiment comprendre quels sont les biais qui sont ancrés dans toutes nos têtes, quels sont leurs effets et comment essayer de les compenser. C’est un livre de Virginia Valian, qui est une prof de psychologie à l’université de New York je crois et qui a écrit un livre qui s’appelle “Why so slow?” donc “Pourquoi si lentement ?” en filigrane c’est pourquoi la réduction des inégalités entre les hommes et les femmes est si lente. Et parce que c’est une prof de psychologie, et vraiment une bonne prof de psychologie, elle a fait à mon sens vraiment le meilleur état des lieux possible sur les sources de biais qui existent dans nos têtes et la manière dont ça se traduit dans la vie réelle et ce qu’on pourrait faire pour compenser.

N : Donc là je vois qu’il date de 99…

F : Malheureusement.

N : Et donc en 16 ans c’est toujours d’actualité ce qu’elle a écrit ?

F : C’est d’actualité, je lui ai écrit récemment pour lui demander si elle préparait une nouvelle édition elle m’a dit que non, malheureusement, c’est vrai que ça vaudrait la peine de faire une nouvelle édition et on pourrait abonder avec tout un tas d’études qui sont sorties depuis 15 ans. Mais ça ne changerait pas le message principal donc ce livre reste extrêmement riche en enseignements. On peut aussi aller sur son site web, elle a tout un tas de tutoriels, de conférences et de cours enregistrés, de diaporamas tout prêts, qui sont extrêmement instructifs sur le sujet des différences entre les sexe, des préjugés, des biais etc.

J : Pour continuer sur les questions des auditeurs, une question de Taupo qui nous demandait : “Récemment, une étude a montré un effet d’expérience comportementales et autres sur des souris quand le manipulateur était un homme. Est-ce que ce genre de biais est confirmé chez les humains et si oui, est-ce qu’ils en sont conscients en sciences sociales ?”

F : Heu c’est possible que ce genre de biais existe oui, il y a plein de biais expérimentaux possibles dû à l’expérimentateur, comme ça peut être dû à d’autres conditions expérimentales. Moi par exemple j’ai fait de l’expérimentation sur le nouveau-né, le nourrisson, etc., dans ces expériences soit l’expérimentateur est près du bébé, soit c’est le parent qui est près du bébé, et on est très conscient du fait que le comportement du bébé peut être influencé par la personne qui est à côté de lui, parce que la personne qui est à côté de lui voit les stimuli visuels et auditifs et pourrait influencer la réponse. Donc on met en place tout un tas de contrôles, en gros on met du masquage auditif et du masquage visuel à la personne qui est là de manière à ce qu’elle soit complètement aveugle aux stimuli qui sont diffusés au nouveau-né. Dans toutes les recherches de manière générale on doit être conscient qu’il existe des biais de l’expérimentateur et on doit mettre en place des dispositifs qui contrecarrent ces biais de l’expérimentateur rendant l’expérimentateur aveugle à la condition typiquement ou en s’assurant qu’il y a autant d’hommes que de femmes, en contrebalançant les sexes des expérimentateurs et les sexes des participants si on pense que c’est ça le problème. Enfin ce sont des choses que méthodologiquement on sait parfaitement résoudre, il faut juste être conscient que ces biais existent.

J : Oui c’est la même chose en astronomie sauf que ça dépend pas de l’expérimentateur mais on a le même genre de problèmes.

Et finalement une autre question de Taupo : “sur la question de la fluence verbale, il faudrait estimer si on parle plus à des bébés filles qu’à des bébés garçons”. Donc là ce serait encore une question sur est-ce que la plasticité aura une influence sur la fluence verbale.

F : Alors est-ce qu’on parle plus aux filles qu’aux garçons, je ne saurais pas dire mais on doit avoir la réponse quelque part, peut-être dans le livre de Virginia Valian. Ce qui est sûr c’est qu’on se comporte différemment avec les filles et avec les garçons, il n’y a aucun doute là dessus, les parents n’ont pas les mêmes attentes par rapport aux jeunes garçons et par rapport aux jeunes filles. Ils ne les traitent pas de la même manière, ils n’encouragent pas les mêmes activités chez les garçons et chez les filles, ils ne valorisent pas les mêmes activités. Quand ils font une bêtise, selon la nature de la bêtise, ils ne grondent pas les garçons de la même manière que les filles etc. donc c’est sûr que les biais dans l’environnement des garçons et des filles ils existent, ils sont massifs et ils sont là depuis quasiment la naissance. Donc voilà, on ne peut pas les nier, et ils ont sûrement un effet sur les différences qui se créent entre les garçons et les filles parce que finalement il n’y a qu’à aller voir la cour de récréation en petite section de maternelle et on voit tout de suite que les garçons et les filles ne se comportent pas de la même manière dès l’âge de trois ans. Il y a sûrement une partie de ces différences qui est due à des différences de traitement par les parents. Maintenant de la mise en évidence de ces différences, est-ce qu’on peut en déduire que ça explique toutes les différences, ben là c’est une conclusion que pour l’instant on ne peut pas tirer, parce que c’est loin d’être prouvé et il y a quand même un certain nombre de facteurs biologiques qui diffèrent quand même précocement et qui peuvent aussi participer à ces différences. Mais donc on voit que c’est extrêmement difficile de démêler l’écheveau des facteurs biologiques précoces et des différences dans l’environnement qui sont parfaitement attestées. Ce sont des questions auxquelles on peut répondre correctement chez l’animal. Parce que chez l’animal, typiquement chez la souris, chez laquelle on fait le plus d’expérience, on peut se permettre d’injecter un coup de testostérone à un fœtus femelle en variant la quantité et le moment de la gestation pour voir quel effet ça fait, à quel point ça la masculinise, etc, et quel effet ça a sur sa rotation mentale 3D peut-être. De même qu’on peut se permettre de complètement contrôler son environnement pour s’assurer qu’on crée ou qu’on ne crée pas des différences entre les souriceaux mâles et les souriceaux femelles. Évidemment tout ce genre d’expériences où on manipule un à un séparément tous les facteurs possibles et imaginables, on ne peut pas se permettre de faire ça chez l’humain. Ca veut dire que des questions fascinantes auxquelles on a déjà répondu assez bien pour d’autres espèces animales, ça va être encore long avant qu’on arrive à obtenir une réponse chez l’humain.

J : D’accord, je ne sais pas s’il y avait d’autres questions, Robin ?

R : Si si, il y avait encore une question, bêtement, enfin bêtement, c’est pas bête, je ne voudrais pas insulter la personne qui pose la question, mais terre à terre : qui finance ce type de recherches ? A part évidemment le public ?

F : Les recherches sur les différences entre les sexe ?

R : Oui.

J : J’imagine que ça doit être différent aux États-Unis et en France aussi ?

F : Potentiellement tous les gens qui financent des recherches. Enfin, toutes les institutions publiques qui financent la recherche, que ce soient le CNRS en France ou l’Agence Nationale pour la Recherche  ou le NIH [National Institutes of Health] et la NSF [National Science Foundation] aux Etats-Unis, sont susceptibles…

R : J’imagine que la question portait sur justement les autres financeurs, c’est-à-dire les potentiels financeurs privés, est-ce qu’il y en a qui sont intéressés par ça, qui financent ça, pour des raisons… j’imagine que la question n’était pas complotiste mais presque.

F : Ouais non je ne sais pas, je crois qu’il y a des financeurs privés qui financent ce genre de recherches et qui devraient les financer beaucoup plus pour de très bonnes raisons ce sont les compagnies pharmaceutiques. Parce que leurs médicaments n’ont pas les mêmes effets sur les hommes et sur les femmes, or quelquefois les essais cliniques sont réalisés quasiment exclusivement sur des hommes et on en sait beaucoup trop peu sur les effets de ces médicaments sur les femmes, donc là il y a vraiment un impératif éthique de conduire ces recherches à parité sur les hommes et sur les femmes, et être très attentif aux différences de réactions qu’il peut y avoir entre les sexes.

R : Sinon on avait une dernière question, on va dire que c’est la dernière, de GPif : “Est-ce qu’on a fait ce genre d’études dans des sociétés qui fonctionnent sur un matriarcat ?” En gros est-ce qu’on a fait des études suivant les sociétés ?

F : Typiquement le test de rotation mentale en 3D qui est vraiment la grande tarte à la crème des différences entre les sexes, c’est un test qui a été fait dans 150 pays différents,  ça a été répliqué vraiment partout dans le monde. Par contre je ne peux pas affirmer qu’ils ont été dans la tribu tibétaine [les Moso]  à 7000m d’altitude où ils ont un système matriarcal etc.  Parce que c’est le genre de choses qui est matériellement extrêmement compliqué et quand bien même ils arriveraient dans ce village-là avec leurs ordinateurs, les gens ne comprendraient pas ce qu’on leur demande quand on leur demande de faire ce test-là. Il y a peut-être des impossibilités pratiques qui font que ça n’aurait pas été testé précisément dans les sociétés matriarcales. Là encore ça ne contredirait pas le fait général, il se pourrait très bien que le fait de grandir dans une société matriarcale ou dans une société peu importe mais qui a une structure sociale très différente de la nôtre, affecte les performances dans un certain nombre de composantes cognitives qui sont différentes entre les sexes, et que justement ce soit ce dont on discutait tout à l’heure, il se pourrait que ce genre de sociétés soient des régimes environnementaux qui réduisent certaines différences entre les sexes, ou qui en inversent certaines, ou qui en accentuent certaines, et qu’on observe des différences par rapport à ce qu’on voit dans nos sociétés. Ça serait extrêmement intéressant de l’observer et de comprendre pourquoi, et ça ne remettrait pas forcément en cause la différence fondamentale qu’on observe partout ailleurs. Ça montrerait de quelle manière elle peut être modulée par certains facteurs environnementaux.

R : J’ai une petite précision depuis tout à l’heure, j’ai des remords parce que complotiste c’est moi qui ai rajouté ça, la personne a précisé “c’était juste parce que je ne voyais pas en quoi ces études pouvaient rapporter de l’argent”. Mais j’imagine que ça la réponse c’est que toutes les études ne sont pas sensées rapporter de l’argent tout simplement.

F : Non absolument pas, le but de la recherche scientifique c’est de comprendre le monde et ce n’est pas sensé rapporter de l’argent au moins de manière immédiate. Après comprendre le monde c’est intéressant pour nous parce qu’on est curieux de manière générale. On est bien conscient que les progrès scientifiques n’induisent pas nécessairement des progrès humains, c’est évident, les progrès scientifiques peuvent être appliqués de plein de manières différentes, en même temps on ne voit pas tellement ce que rapporterait l’ignorance, donc ça parait quand même légitime de continuer à essayer d’apprendre. [rires]

R : Non mais ce n’est pas moi qu’il faut convaincre, étant dans les maths ça va je n’ai pas besoin de justifications [rires].

N : Je crois “qu’on ne voit pas tellement ce que rapporterait l’ignorance” c’est une parfaite conclusion là.

R : C’est très bien oui oui, c’est très bien.

N : Ok donc là on passe au pitch rapidement :

Alors on l’a appris il y a quelques jours alors le pitch n’est pas hyper préparé : la semaine prochaine on reçoit un invité, encore une fois, un invité qui n’a strictement rien à voir, à savoir qu’on reçoit Bruce de la chaîne e-penser sur youtube. Donc je ne sais pas si vous connaissez sa chaîne, il y a des chances que non mine de rien parce que je pense qu’on n’a pas exactement les mêmes publics mais c’est quelqu’un qui fait des vidéos très très sympas, qui a explosé sur youtube en faisant des vidéos scientifiques, et donc ben on lui a proposé de venir, ça a été un petit peu compliqué de l’avoir mais finalement il va venir donc on va parler un peu de ce qu’il fait, et puis plus généralement de youtube, de l’explosion de la vidéo scientifique en français après sans doute l’explosion américaine et puis de plein d’autres choses. Si vous avez des questions à lui poser, n’hésitez pas à nous les envoyer, on tâchera de faire le relais et puis voilà ça devrait être une émission sympathique avec Bruce. J’imagine que vous n’avez pas vu les vidéos les autres ?

R : Ben très bien.

J : J’en ai entendu parler moi.

R : J’en ai vu quelques unes figure toi ! Alors franchement hein hein ? [rires] Ca te surprend hein venant de moi ? Je ne sais plus exactement comment je suis arrivé dessus mais j’en ai déjà vues.

N : Ok.

F : Dans le même ordre d’idées il faut que vous invitiez un jour le Pharmachien !

R/N/J : Oui.

F : Qui est absolument excellent, qui a un blog, il fait quelques vidéos mais il fait surtout des infographies qui sont à la fois très rigolotes et très bien documentées et qui démontent un petit peu toutes les fausses croyances sur les médicaments, c’est vraiment très très bon.

N : Oui oui !

J : Effectivement, ça le pharmachien je connais.

R : J’ai droit à une question après ? Trop tard ?

J : Trop tard ! Biiiip

R : [rires] Parce qu’il y a une étude qui est extrêmement citée dès qu’on parle des différences hommes-femmes, et la dernière fois qu’on en a parlé, je crois que c’était sur podcast science, quelqu’un a dit que c’était vraiment pas très solide en fait. C’est cette fameuse expérience avec des bébés singes à qui on propose des jouets et en gros les petits mâles vont plus jouer avec les jouets connotés masculins et les bébés femelles avec des jouets féminins, je ne sais pas si vous avez entendu parler de cette étude-là ?

F : Oui oui.

R : Qu’est-ce que vous en pensez ?

F : En l’occurrence il y a deux études distinctes dans deux espèces différentes, avec des objets un petit peu différents et des protocoles expérimentaux un peu différents. Bon ce sont des études qui ne sont pas parfaites expérimentalement, mais bon aucune étude n’est parfaite expérimentalement. Je les ai lues toutes les deux, j’ai lu aussi les critiques qui leur étaient adressées, honnêtement je ne vois pas de raison de les remettre fondamentalement en cause, il y a plein de petits trucs qui sont pas totalement optimaux mais en même temps quand on travaille avec des colonies de singes on ne peut pas s’attendre à ce qu’ils fassent exactement ce qu’on veut. J’ai l’impression que les gens qui critiquent n’ont jamais fait d’expérimentation ni sur le bébé ni sur le singe, ils ne se rendent pas du tout compte de ce que c’est de travailler avec des organismes qui ne comprennent pas ce qu’on leur dit.

J : C’est ce que j’avais envie de dire, il n’y a pas que les singes, je pense que travailler avec un parc de plusieurs bébés ça doit être aussi sportif aussi parfois.

F : Ah mais bien sûr ce sont des défis considérables.

R : J’aime beaucoup l’expression de parc. [rires]

F : Donc voilà, ça produit des données qui sont bruitées au sens statistique du terme, il y a des déchets etc. Mais bon dans ces deux articles, globalement il me semble que les conclusions étaient bien soutenues par les données. Après voilà, ce sont des nombres de sujets limités, ce ne sont que deux études, on aimerait que ça soit répliqué un plus grand nombre de fois, il n’y a aucun doute là-dessus. Donc je pense que ce serait imprudent de dire sur la base de ces deux études “on peut dire que ce sont des différences de préférences entre mâles et femelles qui existent chez tous les primates”, ce serait vraiment très osé de dire ça, parce que les données sont quand même un peu limitées. Mais en même temps, jeter totalement l’opprobre sur ces deux études et dire “c’est n’importe quoi, ça ne veut absolument rien dire” ça me parait tout à fait excessif. Parce qu’on pourrait dire ça de n’importe quelle étude expérimentale.

R : D’autant que ça pourrait cadrer avec les différences initiales des tailles, forme de cerveau…

F : Oui ça pourrait cadrer comme ça pourrait ne pas cadrer, vu qu’on ne les a pas mesurées chez ces singes là, enfin bon. On est dans un domaine où il y a tellement de trous dans l’espace des données qu’on aimerait avoir, que évidemment on est loin d’avoir toute l’histoire. On est plutôt dans une position où on a un ensemble de données extrêmement épars et incomplet et on essaie d’en faire la meilleure interprétation possible. Je pense que la meilleure interprétation possible, étant donné aussi tout ce qu’on sait sur les autres espèces animales, parce que l’homme n’est pas tout seul au monde, c’est que effectivement il y a bien quelques différences biologiques intrinsèques et cognitives entre les hommes et les femmes, qu’elles ne sont pas énormes non plus, qu’elles n’ont pas non plus des implications révolutionnaires.

R : Bon j’arrête, mais merci.

N : Voilà, on passe rapidement aux plugs, on a deux plugs, un premier énorme plug c’est qu’une soirée s’organise, alors c’est pas exactement une soirée radio-dessinée, déjà je ne suis pas sûr qu’il y aura des dessinateurs, je crois que ce n’est pas encore certain. En tout cas c’est une soirée à Lyon qui va parler de science, ça s’appelle  Lyon Science 2015,c’est le 21 mars à 14h30. Il y aura au moins moi [Nico] qui serai présent, je vous lis le teasing, ça se passe à l’université de Lyon, pour vous donner un peu toutes les infos avant de lire le texte.

Oyez oyez, amateurs de sciences, le 21 mars a lieu la première édition de “Lyon Science” ! Au programme, un peu plus de deux heures d’interventions rythmées sur de multiples sujets, depuis le GPS jusqu’à la conception de nouveaux médicaments !

Podcast Science y sera bien sûr, par l’intermédiaire de Nicotupe, d’Alan et Julie, sans oublier Puyo et notre Pierre Kerner national. Du coup, il y aura des dessins ! On va réaliser un hors-série qui déchire sa race ! Tout le monde est bienvenu, c’est gratuit, on va bien se marrer et on va bien manger après (c’est Lyon, quand même). L’événement est en train de s’organiser (sous la férule des Lyonnais du Café des Sciences, surtout Martin Tiano – alias Mr Pourquoi – David Loureiro, notre ami Swoog, Vincent Giudice et plein d’autres. On continue de vous tenir au courant régulièrement d’ici là.

Si vous pensez venir, n’hésitez pas à vous inscrire à l’event facebook, ça vous permettra de recevoir des infos plus précises dès qu’elles sont disponibles.

Le thème en filigrane de toutes les sciences qui vont être présentées c’est Lyon, tout bêtement. Donc c’est pour ça que ça parle de plein de choses diverses et variées mais il y a des petits liens avec Lyon, vous verrez, surprise !

Johan et Robin je suppose que vous ne pourrez pas venir pour diverses raisons.

R : Ben non.

N : Ca va être compliqué, entre Boson et les Etats-Unis, ça va être complexe.

R : Ouais c’est ça, j’ai un peu perdu en mobilité ces temps-ci, brutalement là.

N : Moi sinon je voulais faire un autre petit plug, un petit plug culturel, à savoir en ce moment on est assez gâtés on a plein de films de sciences, on a un film sur Hawking et un film sur Turing, j’ai vu les deux et je ne saurais trop vous conseiller d’aller voir le film sur Turing. Celui sur Hawking est un peu moins bien, il est très centré sur la relation avec sa première femme, par contre le film sur Turing est réellement brillant, il parle surtout de toute la période où il a aidé au déchiffrage d’Enigma mais du coup il en profite pour bien présenter le personnage, en particulier à la fois son obsession pour conceptualiser ce que va devenir l’ordinateur et aussi de son homosexualité qui a posé des problèmes et qui a provoqué son suicide. Donc le film est vraiment brillant je vous invite à aller le voir.

J : Tu spoiles un peu là.

N : Non je spoile la vie de Turing, pas le film ! Je pourrais spoiler tout autant sur Hawking et pourtant le film est pas exceptionnel, sur Turing vous aurez largement à découvrir en plus sur Turing dans le film.

J : Je l’ai vu je l’ai beaucoup aimé, je l’ai trouvé très drôle et je trouve que Benedict Cumberbatch joue très très très bien.

N : Il est drôle et il est très très juste.

R : Il faut absolument que j’y aille, c’est la quatrième fois que j’en entends parler en très très bien donc il est temps que j’y aille. J’ai entendu un truc qui n’était pas vraiment une critique parce qu’on ne peut pas tout traiter dans un film parce que sinon ça va être pénible, ça va être encyclopédie et plus vivant, mais ce que j’ai lu comme légère critique c’est qu’on ne faisait pas du tout allusion à ses recherches en biologie qui sont passionnantes, la formation des fleurs, des plantes etc. qui est un aspect passionnant de sa vie.

N : Alors déjà c’est un sacré travail des scénaristes parce que c’est basé sur un bouquin qui fait 700 pages. Mais en effet.

R : Mais apparemment déjà dans le bouquin il n’y avait pas trop cet aspect-là.

N : D’accord.

R : Et c’est vrai que c’est passionnant, il s’est intéressé à ce qu’on appelle la morphogenèse je crois, un truc comme ça, et en gros comment les formes apparaissent dans la nature et c’est assez rigolo. Enfin ce que je trouve très sympa c’est qu’on le présente toujours comme vraiment lié à l’ordinateur, aux automates, déchiffrer les codes, quelque chose de très austère et très sec, ce qui apparait pour les gens comme très logique pure etc. et il s’est aussi intéressé à d’autres trucs, la formation des plantes et des animaux c’est quelque chose qui paraîtra moins sec aux gens.

J : Moi j’avais aussi une critique un peu sur la présentation de la recherche, quand il découvre, mais c’est vrai que c’est difficile en science, mais qu’il y ait un peu cet instant de génie où il trouve quelque chose et qui est très cliché en fait, mais bon j’imagine qu’il n’y a pas vraiment d’autre moyen de faire ça, je ne sais pas.

R : Ben c’est cliché et puis ça peut être vrai.

N : Enfin là je trouve que tu es un peu dur parce qu’il passe toute une partie du film à chercher et à ne pas trouver.

J : Oui mais non je suis d’accord.

N : Bon on ne va pas trop en dire sinon on va vraiment spoiler, mais bref allez-y. On voit qu’il n’y a pas Alan parce que là j’ai failli oublier de parler de la quote, donc une citation. A priori Franck tu nous as ramené une citation ?

F : Allons bon.

N : Celle de Simone de Beauvoir ?

F : Oui bon la citation que tout le monde connait :

On ne nait pas femme, on le devient.

Simone de Beauvoir,  Le Deuxième Sexe.

N : Ben elle est très bien.

F : Elle est très bien oui.

R : Elle est très très bien. [rires]

F : Mais s’il faut que je la commente on est reparti pour une heure.

N : Oh non non, les citations c’est le but, c’est d’ouvrir à la réflexion. On avait  aussi une citation de Woody Allen mais un certain Johan n’assume pas.

J : [rires]

N : C’est une citation de Woody Allen qui dit “Mon cerveau c’est mon second organe préféré”. [rires] Il y aura moins à réfléchir que sur la première.

J : Effectivement.

R : C’est-à-dire que la première ce qui est bien c’est que ça fait vachement réfléchir par rapport à tout le contenu de l’émission.

J : Oui.

N : On ne nait pas femme, on le devient.

F : En fait je peux quand même commenter la citation de Beauvoir mais en une phrase.

N : Pas celle de Woody Allen ?

F : Non. [rires] Ou si, si vous voulez. [rires]. Finalement la citation de Beauvoir elle illustre très bien le raisonnement binaire que je critiquais tout à l’heure, soit on nait quelque chose, soit on le devient, elle n’envisage pas un instant qu’on puisse à la fois naître avec des prédispositions et devenir sous l’influence de l’environnement.

R : Cela dit, la deuxième citation dit un peu la même chose sur les hommes. [rires]

N : C’est ça, très bien, bon je crois qu’il est temps de conclure non ?

R : Oui allez d’accord.

N : Concluons alors. Bon, on a vu qu’il pouvait y avoir quelques petites différences entre les hommes et les femmes ce soir, mais qu’elles étaient assez dures à mesurer et assez dures à observer, en tout cas il y en a une où il n’y a aucune différence c’est hommes et femmes doivent partager ce podcast par plein de moyens divers et variés, ça peut être par soundcloud, par Facebook, par iTunes, par notre site podcastscience.fm, en tout cas faites-vous plaisir, partagez de plus en plus la science, faites-nous des commentaires, des retours, et surtout, que servir la science soit votre joie !

 

 

Podcast Science 240 – Les noeuds, point de vue mathématique

 

Vous en avez tous entendu parler, vous les détestez quand ils se forment tout seul sur les écouteurs délicatement rangés dans votre poche, vous les maudissez quand ils se forment dans vos cheveux, vous les haissez quand ils ne veulent pas se défaire facilement… Robin lui adore les noeuds et on espère qu’après cet épisode vous aussi!

La seconde partie du dossier de Robin sur les noeuds est ici: Podcast Science 241 – A quoi servent les noeuds?

Le dossier de la semaine

Les noeuds par Robin

Les images de la soirée

 

Le LiveMap!

Nouveauté de cette épisode, l’équipe de livemapping.fr a créé une carte qui résume l’épisode. En version interactive, zoomable, c’est ici et sinon l’image est disponible ci-dessous.

noeuds

 

La quote de la semaine

“L’homme n’est qu’un noeud de relations. Les relations comptent seules pour l’homme.”

Antoine de Saint-Exupéry

La prochaine fois

241 – Noeuds mathématiques

Mardi 8 décembre – Dossier de Robin sur les noeuds

Depuis ma toute première rubrique “ratage”, je me retiens pour ne pas traiter l’origine de la théorie des noeuds. Sujet trop beau, pas le droit de le bâcler. Et puis la théorie des noeuds, c’est beau aussi. Alors… j’en fais un dossier, et même deux. Je profite d’avoir organisé un weekend spécial “théorie des noeuds” au Palais, d’avoir pu discuter avec un mathématicien dont c’est le sujet de recherche (plus ou moins). J’en profiterai pour poser LA grande question qui me tourmente de plus en plus : À quel moment de sa vie Lord Kelvin ne s’est-il pas planté ?
 
 
Conclusion

Si vous avez aimé cet épisode, n’ésitez pas à le partager, c’est ainsi que d’autres personnes peuvent nous découvrir et nous encourager. Du coup vous pouvez aller sur la page facebook de podcast Science, sur google + (mais depechez vous avant que ça disparaisse), sur soundcloud, pour nous partager, nous liker, commentez les dossiers. Sur notre site internet podcast science.fm vous pouvez retrouver les dossiers, source et les interviews en version écrit. Et si vous voulez nous encourager financièrement pour organiser des evenements et acheter des bouquins, vous pouvez aller faire des dons sur notre site Patreon. N’hésitez pas à nous contacter pour nous proposer de l’aide, des encouragements ou juste des idées, on aime bien (si vous êtes polis) ! A la semaine prochaine.

 

 

Cosmographie: Où sommes nous ?

 

Retranscription des épisodes 237 et 239 de Podcast Science :

Nous avons reçu, pour la dernière émission de la saison 5, Jean-Philippe Uzan, qui nous a avoué son amour pour le mot cosmos, signifiant en grec a la fois la beauté et l’univers. Dans la foulée, il nous a donné plusieurs mots en découlant, de la cosmologie (science de l’univers tout entier), à la cosmogonie (théories de l’origine de l’univers). Il a aussi parlé de cosmothanatologie, mot nettement moins utilisé et désignant les théories de mort de l’univers. Je voudrais cette semaine vous parler de cosmographie, du grec cosmos et graphein, qui veut dire écrire. De la même façon que la géographie (du grec gaia, la Terre et graphein écrire), la cosmographie est la science très ancienne de la description de l’univers dans son ensemble. À quoi ressemble la carte de l’univers ? Et la question qui vient tout de suite après est : “où se trouve le point rouge : Vous êtes ici ? ”. En clair, où sommes nous ?

D’où viens-je ? Où cours-je ? Dans quel état j’erre ?

Yggdrasil, l’arbre monde dans la mythologie nordique (Oluf Olufsen Bagge 1847)

Ceux qui ont vu le spectacle d’Alexandre Astier, l’Exoconférence savent que plusieurs civilisations humaines ont tenté de donner une organisation à l’univers de manière plus ou moins imagée. La cosmographie nordique imagine ainsi un immense Arbre du Monde nommé Yggdrasil comportant 9 mondes différents, dont les plus célèbres sont l’Asgard, situés dans le ciel et monde des dieux associés à Odin,  le Midgard, monde des hommes situés au niveau de la terre et le Helheim, qui est le monde des morts, sous la Terre et qui a donné en anglais hell, l’enfer. Il est assez intéressant de noter que contrairement à la mythologie chrétienne, il existe d’autres mondes au dessus du monde des dieux d’Asgard et un autres mondes en dessous du monde des morts, ce qui selon moi est la meilleur façon de motiver les évolutions de carrière pour tous. Midgard, le mondes des hommes est quant à lui entouré par le monde du gel au nord et le monde du feu au sud et est entouré entièrement par l’immense serpent Jörmungand qui se mord la queue. S’inspirant de mythologies indiennes existant réellement, l’auteur de fantaisie Terry Prachett imagine quant à lui une cosmographie où un monde disque serait posé sur 4 éléphants, eux mêmes supportés par une grande tortue cosmique.

On peut se moquer mais jusqu’à la renaissance en Europe, on utilise la cosmographie de Ptolémée qui stipule que la Terre est ronde et située au centre de l’univers. Autour d’elle se trouve des sphères de cristal (ce qui explique que l’on ne les voit pas) sur lesquelles sont attachées la lune, le soleil, les planètes connues (Mercure, Venus, Mars, Jupiter, Saturne) et une ultime sphère, limite de l’univers, sur laquelle sont attachées toutes les étoiles. Je vais passer rapidement sur la révolution copernicienne (Jean-Pierre Luminet, que nous avions reçu à l’épisode 211 la décrit très bien dans une une courte vidéo). La plupart de nos auditeurs savent bien de quoi il s’agit et que cette révolution a amené : la terre, au lieu d’être fixe au centre de l’univers tourne maintenant sur elle même et autour du Soleil. Mais si on y réfléchit 5 minutes, c’est très vertigineux : d’un coup, tout se met à tourner dans tous les sens, tous les astres bougent les uns par rapport aux autres, à des vitesses… et bien astronomiques. Et c’est la deuxième question à laquelle je vais tenter de répondre dans ce dossier. Dans quelle direction allons nous ? Et à quelle vitesse ?

Voilà pour l’introduction, on va maintenant partir pour un voyage où chaque étape n’est qu’un microscopique grain de sable projeté à des vitesses incroyables par rapport à l’étape qui vient juste après.

Vitesses dans le système solaire

La Terre fait une rotation sur elle même en une journée environ. Du coup votre vitesse autour du centre de la Terre dépend de l’endroit où vous vous trouver sur le globe. Si vous vous trouvez à l’équateur, un tour correspond à 40’000 km en 24h, ce qui fait donc 1700 km/h environ autour de l’axe Pole Nord Pole Sud (ou 0.5 km/s). Si vous êtes en France, à une latitude de 47 degrés Nord environ, un tour correspond à 20’000 km en 24h, ce qui fait donc 1100 km/h (ou 0.3 km/s) environ autour du centre de la Terre.

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xkcd.com

Bon, c’est très bien 1700 km/h, mais ça ne vous dit pas grand chose si on ne compare pas un peu à des choses connues. Ce qui est le premier réflexe du physicien, de comparer ses chiffres à ceux qu’ils connait déjà. Si vous nous écoutez et que vous êtes dans un avion de ligne, vous allez environ à 900 km/h (0.25 km/s) par rapport à la surface de la Terre pour les plus rapides. Si vous nous écoutez et que vous êtes dans un avion de chasse, déjà, c’est flatteur, mais s’il vous plait arrêtez de m’écouter en conduisant un avion de chasse. Bon mais vous êtes à 2,450 km/h (0.7 km/s). Oui, alors après il faut additionner ces vitesses, en fonction de si vous allez dans le sens opposé à la rotation de la Terre (si je viens vous voir à Paris depuis la cote Est des États Unis), ou si je vais dans le même sens que la Terre (si je retourne aux états unis en survolant le pacifique). Pourquoi c’est important de donner ces deux vitesses ? Parce que seule l’une d’entre elle est supérieure à la rotation de la Terre et que du coup dans un avion de ligne à des latitudes pas trop importantes, il est normalement impossible d’arriver “avant d’être parti”. Par contre, c’est fréquent avec des avions plus rapides. Si vous êtes sur la station spatiale internationale, c’est vraiment super flatteur et vous pour le coup, vous êtes à 28 000 km/h (7.7 m/s), donc vraiment beaucoup plus vite. Et vous êtes sans doute les humains qui vont le plus vite autour de l’axe Pole Nord Pole Sud.

Bon maintenant, vous tournez à 1100 km/h (ou 0.3 km/s) en France, mais à cela vous ajouter un mouvement de rotation autour du soleil. Ce mouvement est de 107’000 km/h, soit environ 30 km/s. La rotation autour du soleil et celle autour de nous même ne sont pas exactement dans le même plan, il y a un angle de 23 degrés entre les deux (c’est cet angle qui explique en grande partie les saisons par ailleurs). Donc voila, on tourne à 1700 km/h (ou 0.5 km/s) autour du centre de la terre dans un mouvement circulaire, et le tout va à une vitesse de 30 km/s autour du soleil.

Vous vous demandez pourquoi on ne sent pas ces vitesses. En fait il y a deux réponses à ça c’est que l’on ne sent que les accélérations, pas les vitesses. Donc le mouvement circulaire autour du Soleil, on ne le sent pas. Par contre la rotation autour de la Terre, on la sent car on ne fait plus un mouvement de circulaire uniforme, mais un mouvement de rotation. Et donc plus on tourne vite, plus on le sent. Et c’est pour ça qu’il est plus facile de lancer les fusées à de basses latitude et que les européens lancent depuis Kourou, en Guyane, que les américains lancent depuis Cap Canaveral en Floride et que les russes ne lancent même plus depuis la Russie, mais depuis Baïkonour au sud du Kazakhstan. C’est vraiment faible, de l’ordre de 0.5 % plus fort aux pôles qu’à l’équateur, donc nous on le sent pas. Mais les vitesses dans la direction parallèle a la surface sont a accélérations nulle. Et du coup on ne sent rien ! Par contre, si elle s’arrêtait de tourner, là ça serait terrible. Il y a un what if qui parle de la question.

Unité Astronomique

On voit là qu’on commence déjà à saturer nos pauvres unités, bien adaptées pour les déplacement terrestres mais un peu limitées dès qu’on s’en échappe. Si on ne fait pas attention, on va rapidement se retrouver à parler comme quand les journaux grands publics essayent de parler d’astronomie, à parler de 14 millions de millions de milliard de km. Et comme personne ne sait ce que c’est que 14 millions de millions de milliard de km, on comprend plus rien. Vu que je vous fait confiance, je vous vais vous donner les deux trucs des astronomes : premièrement, au bout d’un moment, on ne donne que les premiers chiffre et le nombre de zéro. Ce qui fait que 14 millions de millions de milliards, c’est 14 et 21 zéros derrière, que l’on note 14 x 1021. Le deuxième truc auquel je vais tenter de vous initier ce soir, c’est qu’assez rapidement, on ne compte pas en km. C’est exactement comme si, selon que vous vouliez donner rendez vous à quelqu’un dans 30, 300 ou 30 millions de secondes, vous allez choisir une unité adaptée au besoin (secondes, heure, année). Je vais donc tout au long du dossier essayer de vous introduire les unités que les astronomes utilisent pour se simplifier la vie. Par comparaison, je vais essayer parfois de revenir aux unités “terrestres” pour que l’on se fasse une idée.

D’autre part, on voit bien que puisque tout bouge les un par rapport aux autres, on a bien du mal à trouver un point de référence pour donner la vitesse. Pour la première étape, j’ai utilisé un référentiel géocentrique, c’est à dire centré sur le centre de la Terre et j’ai donné notre vitesse par rapport au centre de la Terre, mais pour la seconde, j’ai utilisé un repère héliocentrique, c’est à dire centré sur le centre du Soleil. Pour donner une vitesse, il faudra bien donner un référentiel à chaque étape, et malheureusement, ce ne sera jamais le même, car on a perdu le centre de l’univers avec Galilée et on est pas près de le récupérer.

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La première unité que j’introduis ici est donc l’unité astronomique (UA en français, AU en anglais). En bons anthropocentristes que nous sommes, cette unité définie la distance entre la Terre, notre planète, et le Soleil, notre étoile, 1,5 x 1011 m (150 millions de km). Elle est donc l’unité parfaite pour les gens qui regardent des distances dans le système solaire ou dans les systèmes stellaires. Moi je compte tous les jours en UA dans mon travail, jamais en km. Voila, on en est rendu là après Copernic et Newton, mais là on est un peu coincé. En effet, les mouvements et les vitesses dans le système solaire, circulaires et répétitifs, peuvent se déduire par l’application des lois de Kepler, généralisées par Newton. Mais il est relativement facile de donner à une vitesse à un objet qui bouge dans le ciel. Mais pour aller plus loin, il faut savoir à quel distance se trouvent et à quel vitesse vont les étoiles autour de nous. Et là on est emmerdés, car ce sont de en apparence des points (on ne peut pas leur donner un rayon, ce sont des points) immobiles dans le ciel d’une nuit à l’autre. Est ce qu’ils sont vraiment immobiles, ou est ce qu’ils bougent à toute vitesse mais sont tellement loin qu’on ne peut pas les voir bouger. On va utiliser une méthode pour donner une distance à ces points, la parallaxe. La parallaxe, c’est la méthode que notre cerveau utilise pour donner une distance aux objets autour de nous.

La parallaxe

Regardez par la fenêtre et prenez l’arbre le tronc de l’arbre le plus proche. Ah là déjà il y a un piège, vous devez me dire “comment savoir si c’est le plus proche ?”. Si vous êtes en ville, regardez un lampadaire. Si vous n’avez aucun des deux, prenez votre doigt. Bon en fait c’est de la triche avec le doigt, parce que vous avez un sens non relié à la vue qui vous donne une bonne idée de la position de votre doigt dans l’espace. Ainsi, si vous fermez les yeux vous pouvez ainsi aisément arriver à toucher votre nez et à savoir à quel moment exact votre doigt va toucher votre nez. Bon là je fais une petite pause pour que tout le monde puisse se toucher le nez. C’est ce qu’on appelle la proprioception. Il y a une vidéo de e-penser sur les sens que l’on a en plus des 5 sens habituels. Bref, je dérive du sujet. Revenons à notre arbre. Maintenant vous allez fermer un oeil, puis l’autre alternativement. Si vous êtes en voiture, vous le ferez après être arrivé. Si vous pilotez un avion de chasse, je vous ai déjà dit d’arrêter de déconner. Normalement, vous voyez votre arbre bouger. Mais en vrai, il n’a pas bougé hein, c’est juste que vous le regardez avec deux points de vue différents. Plus l’objet est loin, moins il va bouger entre les deux images, plus l’objet est proche, plus il va bouger entre les deux images.

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Le dessin de Puyo

On peut maintenant associer un angle à ce mouvement. Cet angle, c’est celui entre les deux droites partant de l’arbre et allant à vos deux yeux. Dis différemment, parce que je sais que beaucoup de gens ont été traumatisés par la trigonométrie quand ils étaient petits, imaginez que quelqu’un se trouve au pied de l’arbre, et qu’il regarde spécifiquement votre oeil droit a travers une longue vue, de quel angle doit il tourner la tête pour observer votre oeil gauche. Cet angle, votre cerveau est capable de l’estimer à partir du déplacement de l’objet d’une image à l’autre (c’est pas très compliqué, je ferais un dessin). Cet angle, bien évidement, est lié à la distance entre vous et l’arbre et la distance entre vos yeux.

Et je pense que vous ne le saviez pas, mais votre cerveau est capable de faire de la trigonométrie beaucoup plus rapidement que vous, parce qu’avant même que vous ayez eu le temps de réciter tangente = cote adjacent sur coté opposé, attends non c’est le contraire, merde attends je vérifie sur Wikipédia… votre cerveau a déjà eu le temps de vous dire que l’arbre se trouve à peu près a tel distance. Il a utilisé la bonne formule de trigonométrie et il connait aussi en mémoire la distance entre vos yeux (environ 3.5 cm). Alors il ne va pas vous donner une distance en mètres hein, mais si vous foncez sur le lampadaire, il va être capable de vous dire ”là, tu vas te le prendre”. Ou si vous tendez la main vers un objet, il va vous dire comment tendre le bras si vous voulez atteindre l’objet, juste ce qu’il faut pour pas le taper. Où tout simplement, il va être capable de faire la mise au point de l’oeil sur cet objet pour le voir net.

C’est ce qu’on appelle la vision stéréoscopique. Apparemment 2% de la population (excluant les non-voyants) serait stéréo-déficient. Les humains ne sont pas les seuls  avoir cette capacité, mais pas tous les animaux ne l’ont. En particulier, parce que avoir les yeux l’un à coté de l’autre ne permet pas de voir grand chose, contrairement aux animaux qui ont les yeux sur les cotés de la tête. On a un peu un compromis entre la taille du champ de vision et la possibilité d’avoir les deux yeux qui regardent la même chose pour avoir la stéréoscopie et la mesure des distances. Enfin, on a l’exemple du caméléon qui est un animal fascinant car il a les yeux monté sur tourelle, ce qui lui permet de les bouger indépendamment les yeux verticalement ou horizontalement, mais aussi de les pointer vers l’avant pour avoir de la stéréovision. Bon pour conclure, vous aller peut être me dire “ah mais ouais, mais les borgnes ne se prennent pas des lampadaires tous les jours dans la rue”, et là je vous dit qu’il y a aussi sans doute d’autre manière d’évaluer des distances, par exemple en faisant l’inverse, c’est à dire en connaissant à peu près la taille de l’objet que vous regardez (largeur du lampadaire = bah souvent c’est 20cm environ), vous pouvez aussi en déduire une distance, avec un seul oeil. Vous faites une hypothèse sur la taille de l’objet, qui vous donne une estimation de la distance.

Bref, je pense que c’est que la stéréoscopie, n’est pas la seule manière dont notre cerveau évalue les distances. Mais en astrophysique, on n’a pas le choix ! Parce qu’une étoile, même avec le plus gros télescope au monde c’est toujours un point, donc ce n’est pas possible de dire “alors j’estime qu’elle fait cette taille là et j’en déduis sa distance”. Ou alors pour les objets dont vous pouvez résoudre, comme les photos de galaxies de Hubble par exemple, et bah vous êtes emmerdés parce que la première fois que vous voyez ça, vous n’avez aucune idée de sa taille en fait… du coup vous êtes obligé d’utiliser la parallaxe pour avoir une distance.

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La parallaxe. Image trouvée sur le blog passeur de sciences.

Et donc c’est le même système, sauf que vous avez besoin d’une base beaucoup plus grande qu’entre vos deux yeux ! Et une bonne base, c’est la distance Terre Soleil. Donc votre oeil droit, c’est la photo que vous prenez du ciel le 21 juin et votre gauche, c’est la photo que vous prenez du ciel le 24 décembre. Entre les deux, vous savez que vous avez bougé de 2 distance Terre Soleil soit 3.10^11 mètres. J’ai introduit tout à l’heure une unité parfaite pour ça, la distance Terre-Soleil ou unités astronomique. Donc voila, votre base d’observation, la distance entre vis yeux, la base du triangle, c’est 2 unités astronomiques. Et à partir du mouvement des astres au 21 juin et au 24 décembre, vous allez pouvoir en déduire la distance de l’étoile que vous observez ! C’est ce qu’on appelle la parallaxe. Enfin c’est 2x la parallaxe, pour se ramener à une base de 1 unité astronomique (voir schéma plus haut).

Donc si une étoile a bougé d’un degré entre le 21 juin et le 24 décembre, vous en déduisez que votre parallaxe est 0.5 degrés  et qu’elle se trouve à 114 AU. Bon mais en fait 1 degrés, c’est énorme, les étoiles sont tellement loin que leur angle parallactique est bien plus petit ! L’étoile la plus proche de la Terre, celle qui a l’angle parallactique le plus important est de 768 milli-secondes d’arc. Je fais une pause. Tout le monde sait ce que c’est qu’un degré. Alors les degrés, on n’a pas de système décimal pour cette unité (encore un coup des anglais), donc le degré se décompose en 60 minutes d’arc. Et chaque minute d’arc se décompose en 60 secondes d’arc. Et à partir d’ici, on repasse en décimal (simple hein !) et on a donc des milli-secondes d’arc, qui sont un millième de seconde d’arc. Donc 1 milli seconde d’arc, c’est… 1degré, divisé par 60, divisé par 60, divisé par 1000. Donc 768 milli-secondes d’arc, c’est 0.0002 degrés ! Et c’est là qu’on voit que l’astrométrie, c’est une science de gens précis. En gros vous allez noter la position des étoiles tous les jours et regarder si elle a bougé d’un poil de micropouillèmes.

On retient les noms des grands malades qui ont littéralement passé leur vie à calculer des pouillèmes de degré dans le ciel tous les jours, parmi lesquels Hipparque et Tycho Brahé. Ces mecs là ont tout de même réussi à me faire dire que parfois le boulot d’astronome est le plus chiant au monde, et c’est mon boulot ! Mais en plus, ils n’ont pas réussi à calculer de distance d’étoiles !

Première parallaxe d’étoiles

La célèbre gravure sur bois dîtes de Flammarion

Le problème, c’est que si l’objet est trop loin, on arrive plus à mesurer un angle. Essayez en fixant un objet très loin et en fixant un oeil puis l’autre, vous ne devriez pas voir l’objet se déplacer d’une image à l’autre… Et bien c’est la même chose pour les étoiles : si l’angle est trop petit, et bien on ne peut plus faire de parallaxe. Et en outre, l’atmosphère fait bouger un peu les étoiles, du coup on n’est pas trop précis depuis la Terre. Et c’était même un des arguments de Tycho Brahé contre Copernic. Si la Terre tourne autour du Soleil, alors les étoiles devraient avoir une parallaxe. Ou alors c’est qu’elles sont vraiment tellement loin qu’elles ne bougent pas ! Mais Tycho Brahé n’a pas pu faire ce saut. Pour lui ce n’était pas possible qu’il y ait une telle différence de distance entre l’orbite de Saturne, la planète la plus éloignée à l’époque et celle des étoiles. Du coup il va proposer un modèle un peu bâtard, où la Terre est immobile, le soleil, la Lune et les étoiles tournent autour de la Terre, et les autres planètes tournent autour du Soleil. Tout le monde ne peut pas faire de révolutions scientifiques non plus.

Par contre, certains auteurs antiques, adeptes de l’héliocentrisme n’ont pas hésité devant l’absence de mouvement des étoiles ! Et cela nous donne notre première estimation de la soirée de la taille de l’univers ! En prenant le modèle héliocentrique, d’Aristarque de Samos, Archimède fait une estimation de la taille de l’univers. On en avait déjà parlé dans l’épisode #145 de Podcast Science, où Robin nous a parlé d’infini. En effet Archimède s’attaque dans un traité à la question “y a t’il un nombre infini de grains de sable dans l’univers” Du coup pour ça, il se lance dans le calcul du nombre de grains de sable de l’univers (allons y gaiment). Et il dit non, puisque le grain de sable a une taille non nulle et que l’univers à une taille fini, on a donc un nombre fini de grains sable. Bon, mais pour compter des grains de sables, il est bien obligé de faire une estimation de la taille de l’univers. Bon alors je rentre pas dans le détail, mais il remarque le fait que la sphère des étoiles fixes, donc l’univers est au moins assez grand pour que les étoiles “ne bouge pas” dans le modèle des étoiles. Ce n’est pas super clair, mais je vous lis l’extrait :

Tu sais que le monde est appelé par la plupart des astronomes une sphère dont le centre est le même que celui de la terre et dont le rayon est égal à la droite placée entre le centre de la terre et celui du soleil. Aristarque de Samos rapporte ces choses en les réfutant, dans les propositions qu’il a publiées contre les astronomes. D’après ce qui est dit par Aristarque de Samos, le monde serait beaucoup plus grand que nous venons de le dire; car il suppose que les étoiles et le soleil sont immobiles ; que la terre tourne autour du soleil comme centre; et que la grandeur de la sphère des étoiles fixes dont le centre est celui du soleil, est telle que la circonférence du cercle qu’il suppose décrite par la terre est à la distance des étoiles fixes comme le centre de la sphère est à la surface.

Archimède, dans L’arénaire

Mais en gros l’argument principal c’est: la terre tourne autour du soleil, donc puisque les étoiles ne bougent pas, c’est qu’elles sont sacrément loin. Bon il donne une estimation de la Taille de l’univers 130’000 unités astronomique (ce qui est, on va le voir, inférieur à la distance à la première étoile). Cette estimation va grandir, grandir au fur et à mesure que la précision des instruments augmente : si vous êtes capable de mesurer un angle deux fois plus petit que l’angle de votre prédécesseur, et que les étoiles ne bougent toujours pas, c’est donc que les étoiles sont encore au moins deux fois plus loin. Et ainsi de suite…

Le physicien allemand Bessel arrive à mesurer la première parallaxe en… 1838.  Donc voila, on peut rire de la mythologie nordique mais on a calculé notre première distance il y a 180 ans. Et là je sais pas si vous imaginez, mais partir du moment où on peut calculer les distances, les étoiles ne sont plus sur une sphère, le papier peint de l’univers, mais à différents endroits. D’un coup l’univers devient 3D ! Et pourquoi c’est super important ? Parce que connaitre la distance, comme pour notre cerveau permet de nous transporter là bas en imagination. Si vous connaissez la distance et la luminosité apparente qui vous parvient de l’étoile, vous pouvez calculer la luminosité réelle de l’étoile. Vous répondez à la question “est ce que c’est une étoile peu brillante mais près où une étoile très brillante mais loin”. Vous transformez les caractéristiques apparentes en caractéristiques réelles de l’étoile ! Et si vous avec de bons modèles d’évolution stellaire, vous pouvez déduire l’âge de l’étoile, et sa masse et son rayon, et pas mal d’informations à partir de sa luminosité propre. Mais ce n’est possible que si vous avez la distance. Sans distance, vous ne pouvez rien !

Parsec et année lumière

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Ok pour vous donner une idée des distances, parlons de l’étoile la plus proche de nous, Proxima du Centaure. En utilisant la parallaxe, on peut déduire que la distance de cette étoile est de 206’000 unités astronomiques. 206’000 distance Terre-soleil pour notre voisine la plus proche. On voit que l’unité astronomique n’est pas vraiment l’unité en vigueur ici. Donc on va devoir changer. On va donner deux unités de longueur différentes. Celle utilisée par les astronomes est le parsec. Elle est complétement déduite de la parallaxe dont je viens de parler. Parsec, c’est une unité qui dit : si la parallaxe (l’angle) vaut 1 seconde d’arc, alors votre objet est à 1 parsec. Parallaxe d’une Seconde d’arc. PAR-SEC. Etymologiquement, on ne peut pas faire plus simple. On voit par exemple que la parallaxe de Proxima du centaure était de 768 milli-secondes d’arc, soit un tout petit peu moins d’une seconde d’arc. Donc elle est située à un tout petit peu plus d’un parsec. Je rappelle pour ceux qui sont un peu perdus : plus l’étoile est loin, plus l’angle qu’elle semble faire est petit (comme les arbres et vos deux yeux) ! Donc la parallaxe de Proxima du centaure est à petit peu moins d’une seconde d’arc. Donc elle est située à un tout petit peu plus d’un parsec : 1.3 parsec. Un parsec correspond à 3 x 1013 km.

Une autre unité, c’est l’année lumière. Une années lumière c’est la distance que parcourt la lumière en une année, c’est à dire 5.9 x 1012 km. Proxima du centaure est à 4.2 années lumière. 1 parsec, c’est 3 années lumière pour vous donner une idée. En vrai, l’année lumière est pas vraiment utilisée par les astrophysiciens, sauf peut être par ceux qui s’intéressent à l’âge de l’univers, et encore, c’est plutôt une unité grand public, on compte plutôt en parsec. Contrairement à pas mal de gens qui font de la vulgarisation et même de la très bonne, je vais compter en parsecs pour la suite. C’est pas seulement pour me la péter, c’est aussi parce que contrairement à l’année lumière, qui ne me parle pas du tout perso, 1 parsec correspond a peu près à la distance de nous à l’étoile la plus proche. Ce qui nous donne une petite idée des distances à chaque étape. Attention à bien se le rappeler.

A ce jour, on a découvert 65 étoiles entre donc 1.3 parsec (la plus proche, Proxima du Centaure) et 5 parsecs de nous par exemple (voir liste ici). Je dis à ce jour, parce qu’on a encore trouvé une étoile à seulement 4.5 pc en 2014. Il existe en effet des naines brunes, des objets tellement peu lumineux que l’on peut encore aujourd’hui en trouver des relativement proches. Ces 65 étoiles sont dans ce qu’on appelle le voisinage interstellaire du soleil. Depuis la Terre ferme, on arrive à mesurer des distances jusqu’à 40 parsecs, c’est a dire 130 années lumière. Pour vous donner une idée de à quel point c’est pitoyable, le centre de la galaxie est à 8.34 kiloparsecs ! 8340 parsecs ! En gros, depuis la Terre ferme, on arrive à mesurer la distance de quelques milliers d’étoiles.  Et on en était bloqué là jusqu’en 1989.

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Tableau du nombres de parallaxe réalisées en fonction du temps, tiré de ce site.

Un télescope spatial a permis une révolution dans ce domaine, c’est Hipparcos. Ce télescope européen a scruté entre 1989 et 1993 et a fait passer le nombre de parallaxe mesurée de 7000 à 118 218 ce qui a donné le catalogue Hipparcos. Ca a permis de cartographier le voisinage comme jamais auparavant ! Le successeur Hipparcos, c’est la mission astrométrique Gaia. Elle a été lancée en 2013 et devrait donner la position de plus d’un milliard d’étoile et une distance précise à moins de 1% pour 20 millions d’entre elles. On va apprendre des tas de trucs sur la galaxie avec ça. Aussi, elle devrait trouver des milliers d’exoplanètes…

Intermède : Science Fiction et anthropocentrisme

Bon petite pause dans les grands chiffres. Je ne sais pas si vous avez remarqué mais les unités que je vous donne depuis le début sont complètement centrées sur l’humain. Alan nous avait définis le mètre dans les épisodes de Podcast Science 117 et 118, et initialement, ça correspond arbitrairement à un quarante-millième de la distance à l’équateur. Si votre planète est un poil plus grande, alors votre mètre n’est plus le même. L’unité astronomique, ça dépend de la distance Terre Soleil. Mais bon si vous êtes martien, ce n’est pas l’unité que vous choisiriez normalement. Encore plus si vous vivez autour d’une autre étoile. Le parsec est lié à cette distance Terre Soleil, car il est relié à l’angle parallactique de l’étoile observée. Même l’année lumière est liée à l’année terrestre. Mars, par exemple, tourne autour du soleil en 687 jours, ce qui fait que si un martien définissait une année martienne lumière, elle serait environ 2 fois plus grande que l’année lumière que nous utilisons. Plusieurs remarques sur ça :

  1. C’est pas forcément grave pour le moment vu que les seuls gens avec qui ont discutent sont terriens. Si vous voulez discuter avec d’autres gens, voir mon épisode podcast science #189 sur les sondes Voyager sur le message aux aliens.
  2. Méfiez vous des mecs qui vous trouvent des coïncidences bizarres dans la taille des pyramides et qui vous explique que c’est les aliens. Les aliens, par définition ne sont pas ethnocentrés. Donc quand dans le documentaire La révélation des pyramides (vous pouvez le trouver sur youtube, c’est très drôle) on vous explique que la taille de la pièce mortuaire divisée par je sais plus quoi donne très exactement la vitesse de la lumière en m/s, cela doit faire tilt dans votre tête. Ni les aliens ni les égyptiens ne savent ce que c’est qu’un mètre ou une seconde, parce que ces unités ont été inventées totalement arbitrairement des millénaires plus tard. Et qu’elles ne représentent pas grand chose pour quelqu’un qui n’a pas la même culture que vous.
  3. Pour les fans de Science fiction, un extrait :

Il y a deux erreurs dans cet extrait ! Alors la première erreur, celle que tout le monde remarque sur internet, c’est que Han solo utilise une unité de distance comme une unité de temps (les fans intègrent cette erreur au scénario en disant qu’Obi-Wan devine à ce moment qu’Han est un plaisantin, ce qui se voit à son visage atterré). Mais la deuxième erreur, c’est que dans une galaxie far far away où est censé se passer l’action, un parsec n’a pas vraiment de sens, il n’a de sens que si on est sur Terre. Dans Le cycle Fondation d’Asimov, situé dans notre galaxie et dans un futur très lointain qui a oublié la Terre, ils comptent aussi en parsec, mais je crois me souvenir qu’Asimov est justement assez malin pour en faire un artefact préhistorique dont personne ne connait la signification. A vérifier.

Vitesse et Effet Doppler

On a vu qu’elles sont les positions des étoiles autour de nous, mais qu’elles sont leur vitesse ? On va devoir séparer la vitesse perpendiculaire à nous et la vitesse dans notre direction. Pour les vitesses perpendiculaires à nous, c’est-à-dire dans les directions gauche-droite ou haut-bas, ils suffit de les regarder bouger et de regarder de combien elles ont bougé en un an exactement (c’est à dire au moment où la Terre n’a pas bougé). C’est à dire que l’on va calculer le mouvement dans le ciel qui n’est pas celui du au mouvement de la Terre, mais bien au mouvement propre de l’étoile. Si vous connaissez leur distance, vous pouvez en déduire le nombre de km qu’elles ont parcourues en un an et donc la vitesse. Par exemple, l’étoile de Banard, étoile la plus proche du soleil après les 3 étoiles du Système Centauri : elle bouge à une vitesse de 90 km/s en vitesse transverse. Encore une fois si vous n’avez pas la distance de l’étoile, vous pouvez mesurer sa vitesse apparente dans le ciel, mais pas sa vraie vitesse.

Qu’en est il de la vitesse dans votre direction ? C’est à dire qui s’éloigne ou se rapproche de nous. Et bien là on va utiliser l’effet Doppler, le même que pour les radars des voitures. L’effet Doppler désigne le décalage de fréquence d’une onde (mécanique, acoustique, électromagnétique ou d’une autre nature) observé entre les mesures à l’émission et à la réception, lorsque la distance entre l’émetteur et le récepteur varie au cours du temps. Du coup vous prenez une raie que vous connaissez dans votre spectre lumineux et qui se trouve à la position A. Par exemple, la célèbre raie Lyman-alpha de l’hydrogène se trouve normalement exactement à 121.567 nm. Et là elle se trouve, par exemple, à la position A+1% ou A-1%. En fonction de ce décalage, vous pouvez en déduire la vitesse immédiatement de l’astre dans votre direction. Voir la vidéo de Science4All sur la question. Toujours pour la vitesse de l’étoile de Banard, on déduit une vitesse dans notre direction de 111 km/s. Du coup, au total, sa vitesse par rapport au soleil est de 142 km/s. On se rappelle que la vitesse de la Terre par rapport au soleil est de 30 km/s, on a encore passé une étape. L’étoile qui la vitesse la plus rapide par rapport au soleil à ce jour parmi les étoiles proche est Wolf 424, qui se déplace à 555 km/s, par rapport au soleil.  

La Voie lactée

Zeus, voulait rendre son fils Héraclès immortel. En fait, il l’avait eu lors d’une de ses nombreuses relations adultères, avec une mortelle, Alcmène. Du coup, il essaye en douce de lui faire téter le sein d’Héra, sa régulière. Celle ci se réveille et comprend que son mari la prend pour une conne et une station service en prime. Elle essaie alors d’arracher le bébé à son sein. En se faisant, elle laisse échapper une giclée de lait qui se répand dans le ciel. Voilà encore une cosmogonie pour nous décrire l’existence de la voie lactée. Et pendant qu’on est dans l’ethnologie, devinez comment on dit voie lactée en grec : γαλαξίας, galaxias, qui a donné galaxie.

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Bon comme on le voit on en est maintenant avec une position et une vitesse pour certaines (moins de 1%) des étoiles de notre galaxie. En étudiant les hausses de densité locale d’étoiles dans la galaxie,  Harlow Shapley put déterminer vers 1918 la position du centre de la galaxie et en déduire sa taille approximative. En étudiant les différentes rotations des étoiles et leur distance au centre, d’autres purent en déduire que la galaxie étaient plutôt spirale. En utilisant les parallaxes pré Hipparcos dont je viens de vous parler, on a pu ainsi commencer à deviner un bras, puis 2, puis 3 dans les années 50. La galaxie, comme la sphère des étoiles, devient 3D. En comparant avec d’autres images de galaxie, on a réussi à achever de se convaincre que nous sommes dans une galaxie spirale, d’environ 30 kpc, soit 30’000 parsec. Le soleil se trouve à 8.6 milliers de pc du centre. Du coup, les étoiles les plus éloignées de notre soleil dans la galaxie se trouvent à environ 24 milliers de pc (ils faut aussi compter que certaines étoiles sortent un peu du plan). Pour rappel, l’étoile la plus proche du soleil, Proxima du Centaure, se trouve à seulement 1.3 pc, ce qui représentait 206’000 distance terre-soleil. Donc la distance entre le soleil et le centre de la galaxie est plus d’un milliard de fois plus grande que la distance Terre-Soleil. On peut aussi donner la vitesse du soleil lors de sa rotation autour du centre de la galaxie est 240 km/s.

Comme dans le système solaire, on aurait pu s’attendre à ce que les vitesses des étoiles et leur distance au centre de la galaxie soient reliées par les lois de Kepler. On a cependant vérifié que ce n’est pas le cas, dans notre galaxie et d’autres, ce qui suggère la présence de masse cachée, que l’on a appelée matière noire, qui désigne donc de la matière, responsable de la grande majorité de la masse des galaxies et dont on ne sait… rien à l’heure actuelle.

Chandelles et Céphéides

Bon mais il reste tout de même plusieurs soucis pour aller plus loin. Comment faire si votre objet est toujours trop loin pour avoir une parallaxe ? On a vu qu’on pouvait à peine mesurer la distance de 20 millions d’étoiles dans la galaxie, qui en contient plus de 200 milliards. On fait comment pour le reste ? C’est là qu’entre en jeu une longue suite de chandelles standards. Avant de continuer, je dois définir ce qu’est la luminosité absolue ou réelle, par opposition à la luminosité apparente. La seconde est claire, c’est celle que vous recevez depuis la Terre, qui est donc facile à calculer. Mais la même étoile en fonction si elle est située à 1 parsec ou 2 parsec, va avoir une luminosité apparente différente. C’est pour cela qu’on va parler de luminosité réelle, qui est la luminosité si vous êtes collé à elle. Mais pour la plupart des objets, si vous n’avez pas la distance, vous n’avez pas accès à la luminosité réelle. Les chandelles standards sont donc des objets particuliers dont on connait exactement la luminosité propre. Si vous connaissez leur luminosité propre et que vous mesurez avec un télescope leur luminosité apparente, vous pouvez en déduire leur distance ! Je ne vais parler que des deux type de chandelles standards : les céphéides, qui vont servir dans la galaxie et dans les galaxie proches, et les supernovae de type Ia pour les distances un peu au delà.

Les céphéides sont des étoiles variables, c’est à dire que leur luminosité varie au cours du temps. Mais une astronome nommée Henrietta Swan Leavitt découvrit une propriété particulièrement intéressantes des céphéides dans les années 1900. Elle étudia ces étoiles en regardant les quelques distances par parallaxe disponibles à l’époque. En connaissant leur distance, vous pouvez donc vous transportez en imagination à coté, et en déduire la luminosité réelle de l’étoile ! Et là elle s’aperçut que cette luminosité réelle est reliée à la période de variation de l’étoile par une relation. Du coup, en calibrant bien cette relation, elle avait une formule qui donnait, pour toute étoile de type céphéides sa distance en fonction de la période de variation de sa luminosité. Ainsi en utilisant cette relation vous pouvez donner des distances de plusieurs milliers de parsecs et le ciel prend encore de la profondeur. Voilà votre chandelle.

Groupe local

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Cette relation a permis à Edwin Hubble pour la première fois de regarder dans un télescope et de dire : ces machins nébuleux que l’on voit, ils sont en fait situés à plusieurs centaines de milliers de parsecs. Pour rappel, la voie lactée fait 30 milliers de parsecs. Elles sont donc situées en dehors de la galaxie. Ce sont en fait d’autres galaxies ! A quelle distance sont ces galaxies ? Les plus proches sont les deux nuages de Magellan et elles sont tellement proches de la voie lactée (48 milliers de parsecs et 60 milliers de parsecs) qu’on pense qu’elles en sont satellites. Ensuite Andromède est la galaxie spirale la plus proche de nous. Elle est située à 780 milliers de parsecs. Elle contient 1000 milliards d’étoile et est donc un peu plus grosse que la galaxie. Elle fonce vers nous à 300km/s. Elle devrait nous rejoindre d’ici 4 milliards d’années. Cependant, on l’a vu les distances entre étoiles sont gigantesques en comparaison des distances dans les systèmes stellaires et a fortiori des tailles des étoiles. Du coup, le risque de collisions des étoiles entre elles est faible. D’ici 7 milliards d’années ces galaxies devraient former une seule et même galaxie.

Ces galaxies et 30 à 40 autres forment ce qu’on appelle le groupe local. La distance typique entre ses galaxies est la centaine de milliers de parsec. Là on passe à la taille d’au dessus car le groupe local est étendu d’environ 3 millions de parsec, à comparer au 30’000 parsec de la galaxie, à comparer au 1.3 parsec de la distance Soleil-Proxima du Centaure. 3 millions c’est à peu près la distance maximum auxquelles les céphéides nous permettent d’accéder. En effet au delà ces étoiles deviennent trop faibles pour servir de chandelles. C’est en utilisant ces chandelles que Hubble a trouvé sa loi (que Georges Lemaitre avait aussi intuitée). Il s’est aperçu que plus les galaxies s’éloignaient de nous, plus elles avaient un décalage de leur lumière vers le rouge. En fait, ce n’est pas vraiment l’effet Doppler lumineux dont on a parlé dans l’épisode précédent, mais un effet relativiste de l’expansion de l’univers, mais qu’on peut interpréter pareil pour les objets les plus proches. J’en ai parlé au début de mon épisode de Podcast Science sur Hubble. Du coup, cette loi de Hubble a permis de montrer que l’univers était en expansion, ce qui permit pour la première fois de donner un âge à l’univers vers la fin des années 20.

Echelle des distances cosmiques et Supernovae de type Ia

Mais vous comprenez pourquoi on parle d’échelle des distances cosmiques. Vous devez connaitre très précisément la distance Terre Soleil. Une fois que cette distance est bien calculée, avec une bonne parallaxe des étoiles proches, vous avez une distance très précises pour ces étoiles et en particulier des céphéides. Une fois que vous êtes bien sur de cette distance pour plusieurs céphéides, vous pouvez affinez la relation distance-période et l’utiliser pour aller plus loin. Mais attention, un problème de mesure à un moment est terrible. Si votre échelon précédent n’est pas solide, tout ce que vous dites après est faux !

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Une échelle des distances cosmiques sous forme de marelle

C’est ce qui est arrivé en 1952, quand Walter Baade a annoncé en conférence à Rome qu’en fait ce qu’on pensait être un unique groupe de céphéides était en fait de deux types qui ne se comportaient pas tout à fait pareil. Du coup on avait extrapolé les résultats d’un groupe aux deux à la fois. Heureusement, pas d’inquiétude, il avait refait l’étalonnage proprement. Bon, mais par contre, la distance à toutes les galaxies connues données par Hubble et la taille de la voie lactée donnée par Shapley prenaient un facteur 2 d’un coup. Le jour où la galaxie a doublé, vous imaginez la tête des mecs à la conférence. Et l’univers a pris un bon coup de vieux aussi dans la partie, vu que les estimations de son âge sont basées sur la distance des galaxies et leur éloignement. Mais c’est ce qui arrive fréquemment, c’est pour ça qu’on a besoin de beaucoup de méthodes indépendantes pour mesurer des distances et qui se recoupent pour mesurer des distances. Alors bon ça arrive pas tout les jours un facteur 2 dans la taille de l’univers, mais un affinage de quelques pour-cent dans la mesure de la distance ou du comportement de tel groupe d’étoiles peut avoir des conséquences sur la taille de l’univers entier ou sur son âge par exemple.

Diagramme de Hertzsprung-Russel (dit diagramme HR) avec au centre en diagonale, la séquence principale contenant les étoiles durant la majeure partie de leur évolution. En fin de vie, elles s’en écartent.

Deux autres échelons les plus connues (ou chandelles) de l’échelle des distances cosmiques sont, rapidement l’ajustement sur la séquence principale et la loi de Loi de Tully-Fisher. La séquence principale (voir schéma), c’est absolument fondamental en astrophysique, c’est le fait que la couleur de la plupart des étoiles et leur luminosité réelle suivent une courbe assez jolie, un peu tordue et assez bien connue. Du coup si vous connaissez la couleur de l’étoile, vous en déduisez sa luminosité réelle, puis comme vous connaissez sa luminosité apparente, vous avez sa distance. Ca c’est plutôt pour les distances d’étoile au sein de notre galaxie. Enfin la Loi de Tully-Fisher, c’est une une relation empirique établie entre la luminosité réelle d’une galaxie spirale et l’amplitude de sa courbe de rotation. Du coup selon comment elle tourne, vous avez sa luminosité réelle, puis comme vous connaissez sa luminosité apparente, vous avez sa distance. Bref, ces deux échelons, comme les céphéides ou les supernovaes de type Ia, nécessitent que l’on connaisse parfaitement les lois derrière, qu’on les ait calculées pour plein d’objets et bien étalonnées. Il faut utiliser l’échelon d’avant et prendre plein de mesures de distances et une fois que vous êtes bien ancré sur votre échelon, que vous êtes sur de vous, vous vous lancez et vous calculez la distance de plein objets en utilisant ce nouvel outil. Il faut bien se rendre compte que si l’on se plante de 10% sur un des échelons, ce sont tous les objets utilisant cet échelon où un autre au dessus qui prennent 10% et donc souvent, à terme, la taille de l’univers entier (et l’âge aussi par la même occasion).

Finalement le dernier échelon dont je vais parler, la dernière chandelle, mais il y en a d’autres sont les supernovaes de type Ia. Elles ont une importance particulière car elles ont permis de faire une découverte majeure. Ces étoiles en explosion ont une luminosité réelle qui peut être déterminé très précisément en étudiant la courbe de leur luminosité en fonction du temps. Comme pour les céphéides, on peut alors, si l’on a une luminosité réelle et une luminosité apparente, vous pouvez déduire une distance proprement et vous avez votre chandelle. On a utilisé ces chandelles dans les années 1990 pour affiner la loi de Hubble pour les galaxies les plus éloignées. A la surprise des astronomes, cet affinage a montré une accélération de la vitesse de l’univers au lieu d’un ralentissement comme on s’y attendait (qui a valu le prix Nobel aux astronomes concernés). Du coup, on a du trouver une explication, l’énergie sombre, pour expliquer cette expansion de l’univers. Elle est encore grandement méconnue, mais correspondrait à 68% de l’énergie totale de l’univers. Le domaine des distances en astronomie et des chandelles standards en particulier, que l’on appelle généralement astrométrie, est encore très très étudié en astronomie, il faut affiner encore et encore les mesures les modèles, ce qui permet à terme d’affiner les paramètres fondamentaux de l’univers. Finalement, une fois que vous êtes bien sur de votre loi de Hubble (qui relie le décalage vers le rouge à la distance des galaxies), vous pouvez l’utiliser comme dernier échelon pour les galaxies les plus lointaines de l’univers.

Super amas de la Vierge et Laniakea

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Ces estimations de distance ont permis de repérer d’autres groupes de galaxie. Le Groupe local forme un ensemble considéré comme typique de quelques dizaines de galaxies. Cet ensemble interagit faiblement avec ses voisins, comme le Filament du Sculpteur ou le Nuage des Chiens de Chasse (c’est mignon hein). Tous sont situés en périphérie d’un amas de galaxies (un amas, contrairement à un groupe a plutôt un nombre de galaxie supérieur à 100, voire 1000), appelé amas de la Vierge. Ces groupes et cet amas forment le super amas de la vierge dont nous faisons partie. Cet amas fait environ 33 millions de parsecs et il contient au moins 100 groupes ou amas de galaxies et environ 10’000 galaxies (contenant chacune entre plusieurs  milliards et plusieurs centaines de milliard d’étoiles). A cette échelle, les étoiles n’ont plus aucune importance, nous sommes à des distances un peu terrifiantes.

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Encore au dessus se trouve Laniakea, découvert par  R. Brent Tully, de l’université d’Hawaï et Hélène Courtois, de l’université de Lyon I. Ce super-super amas fait environ 160 millions de parsecs de large. Pour rappel, je récapitule :

  • l’étoile la plus proche du soleil, Proxima du Centaure, se trouve à seulement 1.3 pc, ce qui représentait 206’000 distance terre-soleil.
  • la voie lactée fait 30’000 parsec et Andromède se trouve à 780’000 parsec.

Et je disais donc ce super-super amas fait environ 160 millions de parsecs de large…

Les chercheurs ont cherché à comprendre comment s’arrangeaient les super amas dans l’univers et ils ont trouvé qu’en fait ils ne sont pas par hasard, mais forment des longs filaments cosmiques. À ces échelles, on fait des simulations où chaque point représente plusieurs galaxies pour vous donner une idée.

Fin du voyage

On arrive à la dernière étape de notre voyage, enfin. A partir des estimations fines de la loi de Hubble on peut donc relier chaque décalage vers le rouge à une distance. C’est devenue la façon de compter les distances en fait. Alors une unité compliqué car elle dépend des estimations des paramètres de l’univers et aussi parce que définir des distances proprement à des échelles aussi grandes devient compliqué. Mais on peut retenir que un décalage vers le rouge de 1 est d’un ordre de grandeur de 1 milliards de parsec. Et là je sais pas si vous avez remarqué, mais on est tombé sur une unité de distance indépendante de nous, de notre planète, de notre étoile, de notre galaxie… Bon une distance pas vraiment utilisable pour des distances en dessous de l’intergalactique, mais tout de même.

L’univers observable, c’est l’ensemble des phénomènes observables par les astrophysiciens. En effet, l’univers à 13.8 milliards d’années, on ne peut pas voir d’événement plus anciens car leur lumières ne nous ai pas encore parvenue. Du coup l’univers observable est une sphère de 13.8 milliards d’années lumière de rayon et centre la Terre. Chaque point de l’univers à son univers observable qui peut, ou pas, intersecter l’univers observable de la Terre. Mais il faut aussi considérer que si un objet vous a envoyé de la lumière il y a 10 milliards d’années par exemple, et que vous avez pu constater qu’à ce moment il s’éloignait, vous pouvez en déduire l’endroit où il est maintenant. Il faut faire des hypothèses informées sur la vitesse d’expansion de l’univers, mais on peut en déduire la position actuelle des objets les plus lointains que vous observez, que l’on appelle horizon cosmologique. Et ils se trouve à 46.5 milliard d’années lumières, de nous. Du coup en diamètre de l’horizon cosmologique est de 90.5 Milliards de parsecs.

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Conclusion

Qu’est ce qu’on doit retenir de notre voyage ? Déjà cette idée d’échelle des distances cosmiques. Le savoir en astronomie est difficile à acquérir, on ne peut pas faire d’expérience, on doit en permanence se demander si les objets sont loin ou s’ils semblent loin. J’avais utilisé, dans mon dossier sur les exoplanètes, l’analogie du phare que vous voyez briller au loin alors que vous êtes sur un bateau. D’une information lumineuse que vous savez partielle, on doit déduire toutes les informations (la distance du phare, la présence de récifs ou même le nom de l’île sur lequel il est situé). Du coup, on a construit une échelle, qui nous permet d’accéder à des distances dingues en commençant petit (le rayon de la Terre, la distance Terre-Soleil) pour finir aux galaxies les plus éloignées.

La deuxième chose sur laquelle je voulais insister, c’est la faible densité de l’univers au niveau des galaxies par rapport au reste. Si l’on prend les étoiles proches, vraiment la proche banlieue, disons 5 parsecs, ce qui fait 65 étoiles comme je le disais la dernière fois… soit rien du tout au sens de la galaxie. La porte à coté ! Et bien le rapport entre la  distance Terre-Soleil et ces 5 petits parsecs est le même qu’entre la voie lactée et… l’univers observable tout entier : 1 million. Ca tient au fait que la matière au niveau des étoiles et des planètes est super dense comparée au reste de l’univers. Alors il y a un énorme avantage, c’est que les galaxies passent leur temps à s’emplafonner les unes les autres mais que la probabilité que étoiles se rentrent dedans est super faible. Et ça c’est énorme pour le développement de la vie ! Si les étoiles se tamponnaient tous les 3-4 milliards d’année comme les galaxies, on n’aurait pas de vie intelligentes sur Terre. Par contre, le désavantage, c’est que sur 65 étoiles, la probabilité d’une autre planètes habitables dans les 65 étoiles qui nous entourent est faible, très très faible. Et que donc les distances pour aller sur une autre planète habitables seront forcément… astronomiques.

PS: Univers qui s’enfuit

On pourrait s’arrêter là, nous avons répondu à la question “où sommes nous”. Mais je continue encore un tout petit peu sur cette notion d’univers observable. L’univers est en expansion, on l’a vu. Cela veut dire que tous les objets s’éloignent de nous, et plus ils sont loin, plus ils s’éloignent vite. Jusqu’à aller plus vite que la lumière ? Oui bien sur, certains objets  subissent une expansion supérieure à la vitesse de la lumière, et cela signifie qu’ils deviennent invisibles à nous, car les photons émis vers nous, limité dans leur propagation à la vitesse de la lumière, ne pourront jamais nous parvenir. Par exemple, j’avais parlé dans mon épisode sur Hubble de l’ultra deep-field, cette image prise par le satellite Hubble, où on a fixé le ciel pendant 11 jours en cumulé pour atteindre les objets les plus reculés (E-penser en a fait une vidéo). Et bien les mesures de leur décalage vers le rouge montre que 40% des objets de cette image ne sont plus accessibles aujourd’hui : la lumière qu’ils nous envoient en ce moment même n’atteindra jamais la Terre, et dans quelques milliards d’années, ils disparaitront tout simplement en rougissant de plus en plus. Mais finalement que veux dire que l’expansion de l’univers est accélérée ? Et bien que de plus en plus d’objets basculent au delà de cette limite, et sont condamnés à disparaitre à terme.

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Les sphères en bleu représentent l’horizon cosmologique, tandis que les sphères orange représentent l’univers observable. L’accélération de l’expansion de l’univers signifie en fait que ces dernières grandissent moins vite et des objets disparaissent de notre univers observable. Crédits image : Don Dixon, from Krauss & Turner, Scientific American 15, 66–73 (2006).

 

Quand je considère la petite durée de la vie, absorbée dans l’éternité précédente et suivante, le petit espace que je remplis, et même que je vois, abîmé dans l’infinie immensité des espaces que j’ignore et qui m’ignorent, je m’effraie et m’étonne de me voir ici plutôt que là, pourquoi à présent plutôt que lors. Qui m’y a mis ? Par l’ordre et la conduite de qui ce lieu et ce temps a-t-il été destiné à moi ? […]

Pourquoi ma connaissance est-elle bornée ? Ma taille ? Ma durée à cent ans plutôt qu’à mille ? Quelle raison a eue la nature de me la donner telle, et de choisir ce nombre plutôt qu’un autre, dans l’infinité desquels il n’y a pas plus de raison de choisir l’un que l’autre, rien ne tentant plus que l’autre ?

Combien de royaumes nous ignorent !

Le silence éternel de ces espaces infinis m’effraie.

Blaise Pascal, issu de son texte Les deux infinis :

 

 

Quelques références :

La vidéo de Science4All sur l’effet Doppler en  Astronomie

La cosmologie (les grandes grandes distances de l’univers), c’est pas vraiment ma came, donc allez plutôt trainer du côté de ces gens là:

Start with a bang:  disappearing universe : https://medium.com/starts-with-a-bang/the-disappearing-universe-d7447467c63a

et  Is our Universe escaping us? https://medium.com/starts-with-a-bang/ask-ethan-69-is-our-universe-escaping-us-13960a2e45b7

E penser : 10 choses a savoir sur l’univers: https://www.youtube.com/watch?v=ItffNZtUYXA

Une jolie simulation : A Flight Through the Universe, by the Sloan Digital Sky Survey https://www.youtube.com/watch?v=08LBltePDZw

 

Podcast Science 239 – Cosmographie, partie 2

Collé par dessus la plupart des plan des villes, un autocollant “Vous êtes ici” indique la position de son lecteur… Du moins elle l’indique dans la ville, au mieux sur la terre mais qu’en est-il dans le système solaire? Que dis-je, dans l’univers? Suivez le guide Johan, ce soir vous saurez dire où vous habitez! Nous sommes le 24 novembre 2015 et c’est l’épisode 239.

Le dossier de la semaine

Cosmographie partie 2, par Johan

(lien vers la partie 1)

Les images de la soirée

 

Le LiveMap!

Nouveauté de cette épisode, l’équipe de livemapping.fr a créé une carte qui résume l’épisode. En version interactive, zoomable, c’est ici et sinon l’image est disponible ci-dessous.

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La quote de la semaine

“Quand je considère la petite durée de la vie, absorbée dans l’éternité précédente et suivante, le petit espace que je remplis, et même que je vois, abîmé dans l’infinie immensité des espaces que j’ignore et qui m’ignorent, je m’effraie et m’étonne de me voir ici plutôt que là, pourquoi à présent plutôt que lors. Qui m’y a mis ? Par l’ordre et la conduite de qui ce lieu et ce temps a-t-il été destiné à moi ?  Pourquoi ma connaissance est-elle bornée ? Ma taille ? Ma durée à cent ans plutôt qu’à mille ? Quelle raison a eue la nature de me la donner telle, et de choisir ce nombre plutôt qu’un autre, dans l’infinité desquels il n’y a pas plus de raison de choisir l’un que l’autre, rien ne tentant plus que l’autre? Combien de royaumes nous ignorent ! Le silence éternel de ces espaces infinis m’effraie” – Pascal

La prochaine fois

240 & 241 – Noeuds mathématiques

Mardi 1 décembre – Dossier de Robin sur les noeuds

Depuis ma toute première rubrique “ratage”, je me retiens pour ne pas traiter l’origine de la théorie des noeuds. Sujet trop beau, pas le droit de le bâcler. Et puis la théorie des noeuds, c’est beau aussi. Alors… j’en fais un dossier, et même deux. Je profite d’avoir organisé un weekend spécial “théorie des noeuds” au Palais, d’avoir pu discuter avec un mathématicien dont c’est le sujet de recherche (plus ou moins). J’en profiterai pour poser LA grande question qui me tourmente de plus en plus : À quel moment de sa vie Lord Kelvin ne s’est-il pas planté ?
 
 
» RDV le mardi 1 décembre pour le live  à 21h00 surlive.podcastscience.fm/  

Conclusion

Si vous avez aimé cet épisode, n’ésitez pas à le partager, c’est ainsi que d’autres personnes peuvent nous découvrir et nous encourager. Du coup vous pouvez aller sur la page facebook de podcast Science, sur google + (mais depechez vous avant que ça disparaisse), sur soundcloud, pour nous partager, nous liker, commentez les dossiers. Sur notre site internet podcast science.fm vous pouvez retrouver les dossiers, source et les interviews en version écrit. Et si vous voulez nous encourager financièrement pour organiser des evenements et acheter des bouquins, vous pouvez aller faire des dons sur notre site Patreon. N’hésitez pas à nous contacter pour nous proposer de l’aide, des encouragements ou juste des idées, on aime bien (si vous êtes polis) ! A la semaine prochaine.

 

 

Podcast Science 238 – Roue libre avec Pint of Science

 

Bonjour, après la suisse, les états-unis, l’espagne, la France, nous sommes cette semaine en direct de Londres pour une roue libre exceptionnel! nous somme le mardi 17 novembre 2015 et c’est un épisode roue libre cette semaine.

Au sommaire de cette émission :

– L’interview d’Elodie de Pint of Science
– retour sur les émissions précédentes
– La nouvelle rubrique passons au vote de Johan

Le nouveau quizz :

La biere après le sport, ça aide à récupérer, info ou intox ?

Plugs :

Soirée plaisir:
Le 16 janvier 2016, Podcast Science organise une nouvelle émission radio-dessinée.Cette fois-ci c’est Alan qui invite: rendez-vous à Lausanne. “Science ou plaisir, pourquoi choisir?”, voici le thème de la soirée! Entre dossiers passionnants et superbes dessins, ce nouvel événement s’annonce “tip top” (accent suisse). Comme pour “Podcast Science sort du placard” un petit resto’ sera sûrement organisé pour prolonger la soirée! Les inscriptions se feront via un formulaire en ligne dont le lien sera partagé sur les réseaux sociaux et via la newsletter dès la semaine prochaine!

On met maintenant a jour notre chaine youtube, abonnez-vous!

Les images de la soirée

 

La quote de la semaine

Celui qui trouve sans chercher est celui qui a longtemps cherché sans trouver.”Gaston Bachelard

La prochaine fois

239 – Cosmographie partie 2

Mercredi 11 novembre – Cosmographie : où sommes nous ?

Nous avons reçu pour la dernière émission de la saison 5 Jean-Philippe Uzan qui nous a avoué son amour pour le mot cosmos, signifiant en grec à la fois la beauté et l’univers. Dans la foulée, il nous a donné plusieurs mots en découlant, de la cosmologie (science de l’univers tout entier), à lacosmogonie (théories de l’origine de l’univers). Il a aussi parlé decosmothanatologie, mot nettement moins utilisé et désignant les théories de mort de l’univers. Je voudrais cette semaine vous parler de cosmographie. De la même façon que la géographie, la cosmographie est la science très ancienne de la description de l’univers dans son ensemble. A quoi ressemble la carte de l’univers ? et la question qui vient tout de suite après est : “où se trouve le point rouge : Vous êtes ici ? ”. En clair, où sommes nous ?
 
» RDV le mardi 24 novembre pour le live  à 20h30 sur live.podcastscience.fm/  

Conclusion

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