Sur les traces de l’Enterprise

ncc1701d-petitLes moteurs warp? Théoriquement possibles. La téléportation? Peut-étre bien, mais à  un coût inimaginable. Le voyage dans le temps? Pourquoi pas. Le docteur-hologramme?Tout à  fait hors de question.  Vous savez de quoi parle le paragraphe précédent? Alors vous étes un véritable Trekker. Et vous étes en pays de connaissance: depuis 30 ans, Star Trek est devenu rien de moins qu’un phénomène sociologique. Cette série télévisée qui, en 1967, était passée à  deux doigts d’étre rayée de la programmation en raison de cotes d’écoute insatisfaisantes, a donné naissance à  des romans, huit films, trois autres séries télévisées, des millions de dollars en produits dérivés…et de fervents admirateurs au sein de la communauté scientifique.
« J’ai été surpris de constater combien de mes distingués collègues avaient suivi la série Star Trek », écrit le physicien américain Lawrence Krauss: entre autres, Kip Thorne (physique théorique, mécanique quantique), Steven Weinberg (Prix Nobel, spécialiste des particules élémentaires),Sheldon Glashow (un autre Prix Nobel), et le plus célèbre d’entre tous, Stephen Hawking -qui, depuis sa chaise roulante, a méme joué un petit rôle dans un épisode.Ce n’était pourtant pas sans inquiétude que Lawrence Krauss s’était lancé, en 1995, dans l’écriture d’un livre qui, à  première vue, ne faisait pas très sérieux pour un astrophysicien de l’Université Case Western(Ohio): un livre intitulé The Physics of Star Trek, ou comment la série de science-fiction la plus populaire du monde s’accommode-t-elle- ou ne s’accommode-t-elle pas- de la science.

La grande question que se posent tous les lecteurs, c’est évidemment: « est-ce que ça se peut? » Oui et non, répond Lawrence Krauss. Plusieurs des choses présentées dans Star Trek sont hors de notre portée, et risquent de l’étre encore au 23e siècle. Mais -et c’est là  la surprise- la plupart ne contreviennent pas aux lois de la physique, et ne peuvent donc pas étre rejetées du revers de la main.

Par exemple, le « moteur warp » (warp drive ),qui permet de voyager plus vite que la lumière. Difficile de s’en passer: s’il fallait à  l’Enterprise 10 ou 20 ans pour répondre à  un appel de détresse, les cotes d’écoute risqueraient de s’en ressentir… Et un Klingon agressif qui devrait attendre quelques siècles avant de répondre à  une déclaration de guerre, ça ne ferait pas très sérieux…

Or, on sait que dans notre univers, voyager plus vite que la lumière est impossible. Peut-on contourner l’obstacle? De l’hyperespace aux trous noirs, la science-fiction, depuis les années 30, a imaginé1001 trucs. Le créateur de Star Trek, Gene Roddenberry, lui, s’est tourné vers la théorie d’Einstein, selon laquelle notre univers serait « courbé », « plié » sur lui-méme -de la méme façon qu’une feuille de papier se déforme lorsqu’on dépose une pierre dessus. A partir de là , a été imaginée la « propulsion warp » (warp étant un mot anglais qui fait référence à  une déformation, un plissement).Toujours selon Einstein, c’est la quantité d’énergie et de matière présente à  un endroit donné qui détermine cette courbure de l’espace (plus la pierre est grosse, plus le papier est déformé). Rien n’empéche donc d’imaginer une technologie capable de « plier » l’espace devant le vaisseau, de manière à  réduire la distance entre les planètes A et B.Ca, c’est la bonne nouvelle.

La mauvaise, c’est que la quantité d’énergie requise serait supérieure… « à  l’énergie totale produite par le soleil pendant toute son existence ».  Beam me up, Scotty!La téléportation, sans doute l’invention la plus célèbre de l’univers Roddenberry, méme chez ceux qui n’ont jamais suivi Star Trek, fait face à  un problème similaire. Le corps humain est composé de 10 exposant 28 atomes (le chiffre 1, suivi de 28 zéros!). Pour téléporter un officier de la Fédération des planètes (en d’autres termes, le « désintégrer » en un endroit et le « recomposer » en un autre) il faut donc reproduire ces atomes un par un, et tous à  la bonne place!Or, un principe de base en physique, appelé principe d’incertitude, ou principe de Heisenberg, nous dit que peu importe la précision de nos instruments, nous n’arriverons jamais à  étre absolument sûrs de nos mesures des particules élémentaires qui composent les atomes. Un groupe international de chercheurs dirigé par Gilles Brassard, de l’Université de Montréal, a proposé il y a trois ans une solution qui permettrait en théorie de contourner cette difficulté -mais pour une particule élémentaire à  la fois. Les auteurs de Star Trek quant à  eux, mis au fait de ce menu problème, ont « inventé » un « compensateur Heisenberg », mais nul n’est encore arrivé à  savoir comment il fonctionne…

Qui plus est, calcule Lawrence Krauss, transformer en énergie ces milliards de milliards de milliards d’atomes nécessiterait, pour un adulte de 50 kg, une puissance phénoménale: deux millions de fois la bombe d’Hiroshima. Et il faut ensuite le ramener à  bord…Et on n’a pas encore parlé de l’énergie nécessaire pour dissocier les atomes en leurs constituants (électrons-protons-neutrons), puis pour ramener ceux-ci au niveau des quarks. En théorie, c’est très simple: il suffit de faire chauffer le capitaine Picard à  une température de 1000 milliards de degrés!Et il y a un dernier point, qui n’a jamais été abordé dans Star Trek: qu’arriverait-il si un étre humain était davantage qu’un assemblage d’atomes? S’il avait une àme? « Si, écrit Lawrence Krauss, une personne devait un jour étre téléportée, intacte et inchangée, à  bord de l’Enterprise, cela constituerait une preuve spectaculaire qu’un étre humain n’est rien de plus que la somme de ses parties. » »Pour des raisons évidentes, la question est scrupuleusement évitée dans Star Trek. »
Là  où nul physicien n’est allé…Pourquoi avoir écrit ce livre? Parce que c’est une excellente façon d’explorer les concepts de base de la physique, répond Stephen Hawking, qui signe la préface. Par exemple, les effets tout bétes de l’accélération, que visent à  contrer les « coussins d’inertie » (inertial dampers).Une invention en apparence anodine (Geordi LaForge en parle beaucoup moins souvent qu’il ne parle moteur warp, anti-matière, cristaux de dilithium ou mécanique quantique), mais vitale: sans ces « coussins », qui donc pourrait survivre à  une accélération qui fait passer un vaisseau de 0 à  150 000 kilomètres/heure en cinq secondes?Le simple fait, écrit le critique littéraire du New Scientist, que l’auteur réussisse à  expliquer des concepts de base de la physique, de Newton à  Einstein, à  partir d’une émission de science-fiction, constitue « une bonne leçon pour les auteurs d’ouvrages de physique »…Quant à  Krauss, sa principale difficulté fut ailleurs. « Le jour où j’ai reçu une lettre me disant ‘Non, non, les coussins d’inertie ont été inventés en l’an 2168’, j’ai su que ça allait étre difficile… » Quatre petits faits illogiques, capitaine On est étonné, à  la lecture de The Physics of Star Trek, de constater que les invraisemblances ne sont pas là  où on l’aurait cru.Car il y a des choses carrément impossibles dans Star Trek. Et l’une d’elles n’est pas le moteur warp, qui permet de voyager plus vite que la lumière (voir autre texte),mais le très ordinaire « moteur d’impulsion » (impulse engine), qui permet de fonctionner dans notre espace « normal ».Ce moteur fonctionne pourtant, nous dit le Manuel technique de Star Trek (eh oui!), sur le principe de la fusion nucléaire, comme une centrale atomique qui transformerait l’hydrogène en hélium. Sauf que sachant cela, on peut facilement calculer la quantité d’énergie nécessaire à  l’Enterprise pour démarrer, et accélérer jusqu’à  « seulement » la moitié de la vitesse de la lumière. Et le résultat est saisissant: il lui faudrait brûler81 fois sa masse en carburant! Et autant pour ralentir!De toute évidence, personne n’a songé à  installer de pareils réservoirs sur l’Enterprise. Conclusion: ce n’est pas le fait d’atteindre la moitié de la vitesse de la lumière qui soit invraisemblable: c’est de l’atteindre avec un vaisseau aussi mal fichu!***Il y a aussi la vieille question du bruit dans l’espace. Puisque c’est gràce à  l’air que nous respirons que le son se propage, et qu’il n’y a pas d’air dans l’espace, personne n’entendra jamais l’explosion du USS Yamato, ou les « phaseurs » ennemis.

Et puisqu’on parle de phaseurs : attendu qu’un phaseur est un rayon de lumière lancé dans une direction très précise, et non pas un projecteur, personne ne peut le voir depuis la passerelle de l’Enterprise… à  moins que ce ne soit un tir ennemi pointé directement vers la passerelle!Enfin, le « docteur holographique », l’un des plus populaires personnages de la dernière-née des séries, Star Trek: Voyager, ne passe pas non plus la rampe de la physique. Certes, il n’y a rien de bien difficile à  créer un personnage qui, sous forme d’image à  trois dimensions, puisse discuter avec ses patients. Mais faire en sorte que cette image se transforme à  volonté en un personnage solide, qui puisse manipuler les instruments chirurgicaux et pianoter sur son ordinateur… Là , c’est demander un peu trop de souplesse aux lois universelles de la physique. Dommage, c’était une maudite bonne idée…

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