Jean-Pierre Luminet

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Jean-Pierre Luminet (2009)

Jean-Pierre Luminet, né en 1951, est un astrophysicien, conférencier, écrivain et poète français.

Les Trous noirs, 1987[modifier]

Le trou noir est un drôle de cadavre... car en fait, rien n'est moins mort que lui.


En utilisant un compromis, Stephen Hawking calcula en 1974 qu'un mini-trou noir doit s'évaporer en émettant des particules !
  • Compromis : l'espace-temps reste "classique" et décrit par la relativité générale, seul son contenu - la matière et l'énergie - est quantique.


Moyennant un rendement typique de 10%, une galaxie spirale semblable à la Voie Lactée expulse une masse solaire de gaz à 100000 années-lumière du disque.
  • Jet de matières canalisé par son minuscule trou noir d'une année-lumière


Si la densité moyenne de matière dans l'Univers est inférieure à la valeur critique de 10-29g/cm3 - l'équivalent de six atomes d'hydrogène par mètre cube d'espace -, le champs gravitationnel universel n'est pas assez fort pour maintenir la liaison de la matière, et l'univers s'étire indéfiniment.


L'Univers chiffonné, 2001[modifier]

Dans un espace non chiffonné, les cosmologistes ont l'habitude de penser qu'en observant l'Univers lointain ils mesurent la préhistoire des autres régions de l'Univers. Si l'Univers est chiffonné, nous regarderons aussi notre propre origine.
  • L'Univers chiffonné (2001), Jean-Pierre Luminet, éd. Gallimard, coll. « Folio essais », 2005  (ISBN 2-07-030052-8), p. 185


Mais le bon sens, quoi qu'il fasse, ne peut manquer de se laisser surprendre à l'occasion. Il n'est, après tout, qu'un argument d'autorité partagé par le plus grand nombre. Or, « en science, l'autorité d'un millier ne vaut pas l'humble raisonnement d'un seul individu[1] ».
  • L'Univers chiffonné (2001), Jean-Pierre Luminet, éd. Gallimard, coll. « Folio essais », 2005  (ISBN 2-07-030052-8), p. 220


Les règles pour déterminer les distances entre les éléments de l'ensemble sont résumées dans la métrique, sorte de théorème de Pythagore généralisé dont les coefficients définissent la courbure de l'espace.
  • L'Univers chiffonné (2001), Jean-Pierre Luminet, éd. Gallimard, coll. « Folio essais », 2005  (ISBN 2-07-030052-8), p. 249


La relation de proportionnalité reste vérifiée jusqu'à 3 milliards d'années-lumière. Au-delà, la courbure de l'espace infléchit la droite vers le bas ou vers le haut.
  • L'Univers chiffonné (2001), Jean-Pierre Luminet, éd. Gallimard, coll. « Folio essais », 2005  (ISBN 2-07-030052-8), p. 268


Déterminer la distance des galaxies lointaines requiert une échelle d'arpenteur que l'on déplie de proche en proche, chaque barreau de l'échelle influant sur les barreaux supérieurs. La moindre erreur sur le premier induit d'énormes incertitudes sur le haut de l'échelle.
Le premier barreau correspond à la distance des étoiles proches, qui s'obtient par une technique de triangulation appelée parallaxe.
  • L'Univers chiffonné (2001), Jean-Pierre Luminet, éd. Gallimard, coll. « Folio essais », 2005  (ISBN 2-07-030052-8), p. 286


Les prétendues remises en cause du big-bang qu'on lit régulièrement dans la presse de vulgarisation ne font que rapporter les glissements de consensus qui ont cours chez les professionnels autour des valeurs admises des paramètres cosmologiques; elles ne sortent que rarement du cadre général des solutions homogènes de Friedmann-Lemaître, et ce pour une raison simple : si l'on s'en écarte, il est pratiquement impossible de trouver des solutions exactes des équations d'Einstein.
  • L'Univers chiffonné (2001), Jean-Pierre Luminet, éd. Gallimard, coll. « Folio essais », 2005  (ISBN 2-07-030052-8), p. 299


1. Note pour la présente édition : Depuis 2001, les observations de supernovae de type Ia ont été poursuivies et complétées sur des échantillons statistiquement significatifs. L'accélération de l'expansion cosmique est confirmée, et l'on peut même dater l'époque où le taux d'expansion a cessé de diminuer pour se mettre à augmenter sous l'effet de l'énergie noire : le « point d'inflexion » se serait produit voilà 1,5 milliard d'années.
  • L'Univers chiffonné (2001), Jean-Pierre Luminet, éd. Gallimard, coll. « Folio essais », 2005  (ISBN 2-07-030052-8), p. 315


L'anisothropie dipolaire mesurée par COBE prouve que la Terre se déplace à une vitesse de 370 km/s en direction du Verseau. Cette vitesse est la composition de toutes les vitesses particulières de la Terre : celle de notre planète autour du Soleil, celle du Soleil autour du centre de la galaxie, celle de la galaxie par rapport au centre de gravité de notre Amas local, celle de l'Amas local par rapport au Superamas local de Virgo et, pour finir, celle de notre Superamas par rapport à un « Grand Attracteur ».
  • L'Univers chiffonné (2001), Jean-Pierre Luminet, éd. Gallimard, coll. « Folio essais », 2005  (ISBN 2-07-030052-8), p. 357


La science fonctionne sur des consensus provisoires, c'est-à-dire sur des opinitons partagées par le plus grand nombre. Bien entendu, contrairement à d'autres domaines comme la philosophie ou la politique, ces opinions ne sont au départ pas arbitraires ; elles résultent d'un accord satisfaisant entre la théorie et l'expérience. Mais un consensus qui survit assez longtemps a tendance à se transformer en pensée orthodoxe. Il se met alors à exercer un véritable terrorisme intellectuel envers toute pensée contraire. Dans l'histoire de la cosmologie, l'aristotélisme est le meilleur exemple d'une pensée au départ originale et novatrice, mais qui, par la suite, s'est sclérosée au point de freiner le développement de la discipline pendant près de deux millénaires.
  • L'Univers chiffonné (2001), Jean-Pierre Luminet, éd. Gallimard, coll. « Folio essais », 2005  (ISBN 2-07-030052-8), p. 372


L'age de l'univers est désormais fixé à 13.7 milliards d'années, à 1% près. Le taux d'expansion actuel est 71 km/s par mégaparsec, à 5% près. La composition de l'Univers est 4% de matière atomique ordinaire, 23% de matière exotique, et 73% d'énergie sombre.
  • L'Univers chiffonné (2001), Jean-Pierre Luminet, éd. Gallimard, coll. « Folio essais », 2005  (ISBN 2-07-030052-8), p. 441


Nous tissons les objets réels à partir du fil de l'étoffe dont sont faits les rêves mathématiques.

L'Univers est câblé d'arithmétique : tracez un cercle, pi surgit.

Entrez dans un nouveau système solaire et les formules de Kepler vous attendent, tapies sous la cape de velours noir de l'espace-temps.
  • L'Univers chiffonné (2001), Jean-Pierre Luminet, éd. Gallimard, coll. « Folio essais », 2005  (ISBN 2-07-030052-8), p. 462


De l’infini..., 2005[modifier]

Finalement, le bilan semble nettement positif : nous devons apprécier la présence des infinis, et nous en réjouir. Ils n’empêchent jamais les théories de fonctionner. Au contraire ils indiquent leurs points névralgiques, révèlent les progrès qui restent à accomplir, et indiquent même les voies à suivre. Chaque infini éliminé amène une nouvelle théorie plus complète, qui engendre à son tour un nouvel infini. Tel le sphinx, l’infini renaît sans cesse de ses cendres. La physique pourrait donc adopter comme devise : « l’infini est mort, vive l’infini ! ».
  • De l’infini... (2005), Jean-Pierre Luminet et Marc Lachièze-Rey, éd. Seuil, coll. « Points. Sciences », 2009  (ISBN 978-2-7578-0881-8), p. 205


Bonnes nouvelles des étoiles, 2009[modifier]

L’astronomie fait partie de votre être, elle sous-tend chaque cellule de votre corps. Pourquoi ? Parce qu’il a fallu des débauches de temps, d’espace, d’énergie et de phénomènes cosmiques pour arriver à vous fabriquer tel que vous êtes. Ne croyez vous pas, comme le font encore les créationnistes aux États-Unis et ailleurs, que l’on aurait pu se contenter du seul système solaire et de six mille ans. De quelques millions d’années non plus. Votre aimable personne trouve ses indispensables prémices bien plus tôt et bien plus loin, dans les tréfonds torrides du Big Bang et dans un bowling généralisé de galaxies.
  • Bonnes nouvelles des étoiles (2009), Jean-Pierre Luminet et Elisa Brune, éd. Odile Jacob, coll. « Sciences », 2011  (ISBN 978-2-7381-2621-4), chap. Avant-propos, p. 9


Contrairement aux bulletins de santé qui nous parviennent de la surface de la Terre, il n’y a pas de catastrophisme qui tienne dans les immensités cosmiques. Chaque corps céleste vaque à son destin, dicté par les seules lois de la physique et de la chimie. Pas de guerres, pas de pollution, pas de maladies, même pas le plus petit souci immobilier ou fiscal ; les corps dérivent, tournoient et s’entrechoquent en un ballet qui n’a pas d’enjeu moral.
  • Bonnes nouvelles des étoiles (2009), Jean-Pierre Luminet et Elisa Brune, éd. Odile Jacob, coll. « Sciences », 2011  (ISBN 978-2-7381-2621-4), chap. Plan de l’ouvrage, p. 13


Tandis que les êtres vivants, tels que nous les connaissons, sortent d’un corps ponctuel, œuf, ovule, spore ou graine, les étoiles, elles, descendent d’un nuage, et encore, bien plus ténu que l’air que nous respirons. Nous grandissons d’un mouvement centrifuge, elle se concentre d’un mouvement centripète. Nous absorbons de la matière pour croître, elles en éjectent pour se resserrer. Elles partent de presque rien, moins que d’un souffle, et elles seront le siège des maximums d’intensité que connaît l’Univers: combustion nucléaire, supernova, trou noir. Elles remportent haut la main la palme de l’efficacité.
  • Bonnes nouvelles des étoiles (2009), Jean-Pierre Luminet et Elisa Brune, éd. Odile Jacob, coll. « Sciences », 2011  (ISBN 978-2-7381-2621-4), chap. Naissance des étoiles, p. 119


Au XXe siècle siècle, pour de nombreuses raisons, il a fallu revoir toutes les idées sur la nature de la gravitation. Einstein, avec sa théorie de la relativité générale élaborée en 1915, résolut les problèmes, quoique au prix d’une vision du monde apparemment délirante. Newton, ce type bizarre, avait construit un Univers raisonnable, mais Einstein, homme d’un équilibre et d’une sagesse exemplaires, introduisit dans la physique les idées les plus folles. Il supprima purement et simplement l’idée d’une force de gravitation, qu’il remplaça par un cocktail détonnant : une géométrie non euclidienne et la courbure de l’espace-temps.
  • Bonnes nouvelles des étoiles (2009), Jean-Pierre Luminet et Elisa Brune, éd. Odile Jacob, coll. « Sciences », 2011  (ISBN 978-2-7381-2621-4), chap. La formation des trous noirs et la relativité générale, p. 160


Les quatre domaines ensemble - acquisition, instrumentation, modélisation, théorisation - constituent le champ de l’activité de la recherche en astrophysique. Mais, aujourd’hui, le degré de spécialisation est tel qu’aucun chercheur ne travaille dans les quatre domaines à la fois, ni même dans trois. Certains ont des activités dans deux domaines, comme modélisation et théorisation, ou instrumentation et acquisition des données. [En France] Les théoriciens « purs » se comptent sur les doigts de la main ou bien ne sont pas directement rattachés à la discipline astrophysique, œuvrant plutôt dans la catégorie « physique fondamentale ». Il n’en reste pas moins que les quatre activités sont inextricablement liées puisqu’elles concourent à élucider une seule et même énigme.
  • Bonnes nouvelles des étoiles (2009), Jean-Pierre Luminet et Elisa Brune, éd. Odile Jacob, coll. « Sciences », 2011  (ISBN 978-2-7381-2621-4), chap. Les métiers de l’astrophysique, p. 326


Albert Einstein, dans le calme d’un bureau, s’interroge sur les concepts de base - espace, temps, lumière, gravité. Il conçoit une nouvelle théorie fondamentale - la relativité générale. Celle-ci fournit un nouveau modèle pour la gravitation, qui prédit de nouvelles données expérimentales - par exemple les ondes gravitationnelles. Il faut alors construire des instruments inédits pour vérifier ces prédictions. Avec à la clé, beaucoup d’innovations technologiques. Et ça marche ! La théorie a ainsi accouché d’un modèle qui a prédit des données, lesquelles ont pressé les instruments d’exister.
  • Bonnes nouvelles des étoiles (2009), Jean-Pierre Luminet et Elisa Brune, éd. Odile Jacob, coll. « Sciences », 2011  (ISBN 978-2-7381-2621-4), chap. Les métiers de l’astrophysique, p. 328


Notes et références[modifier]

  1. Galilée, L'Essayeur (1632), traduction C. Chauviré, Paris, Les Belles-Lettres, 1970.

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