Doctor Who, Science ou Science-Fiction

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Michel
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Doctor Who, Science ou Science-Fiction

Messagepar Michel » 17 Fév 2013, 13:09

Doctor Who, Science ou Science-Fiction


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• Le vortex du temps

Que dit la physique actuelle du voyage dans le temps ? La théorie de la relativité restreinte (Einstein, 1905) est la fondation de toute la physique moderne. Elle admet que le temps n'est plus une grandeur immuable : comme les coordonnées spatiales, la coordonnée temps dépend du mouvement de l'observateur. Le mathématicien Hermann Minkowski, ancien professeur d'Einstein à Zürich, a peut-être été le premier à comprendre l'importance de cette nouvelle notion d' "espace-temps" dès 1908.

Toutefois, la relativité restreinte n'autorise que le voyage dans le futur sans retour possible dans le passé : en se déplaçant à très grande vitesse, il est possible de vieillir moins vite que des personnes restées sur Terre. On pourrait ainsi découvrir le futur lointain de la Terre, à condition de disposer d'un vaisseau pouvant approcher la vitesse de la lumière (300 000 km/s). Cette idée a certainement inspiré le roman "La Planète des Singes" par Pierre Boulle. La relativité restreinte est une théorie d'une redoutable cohérence logique et il est intéressant de noter que, si le voyage dans le futur est le seul autorisé, aucun paradoxe temporel ne sera possible.

Après dix ans d'efforts intellectuels acharnés, Einstein aboutit en 1915 à la théorie de la relativité générale, son chef-d'œuvre. Cette nouvelle théorie étend la précédente aux référentiels accélérés et donne une compréhension de la gravitation bien plus profonde que celle de Newton. Cette théorie est si féconde que les meilleurs experts en discutent encore de nos jours les conséquences sur la nature de l'espace-temps.

Le voyage dans le passé est l'un des sujets discutés par les meilleurs relativistes actuels. Un an après la mort d'Einstein, l'américain John Wheeler montra la possibilité théorique du trou de ver, sorte de raccourci entre deux régions de l'espace-temps. Le passage à travers ce tunnel spatio-temporel permettrait un retour dans le passé et là, attention aux paradoxes ! Le sacro-saint principe de causalité, selon lequel la cause précède toujours la conséquence, serait alors bien malmené.

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Albert Einstein


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illustration du ponts d'Einstein-Rosen


Revenons à la série : le Docteur utilise plusieurs trous de ver, comme le cadeau qu'il fir dans "The Doctor, the Widow and the Wardrobe"/"Le Docteur, la Veuve et la Forêt de Noël". En effet en passant par ce portail on se retrouve sur une autre planète à une autre époque (après l'an 5000).

Ou encore dans l'épisode "Death is the only Answer" écrit par des écoliers, dans lequel le Docteur crée une "fenêtre temporelle" et téléporte accidentellement Albert Einstein en créant une collision avec son fez. Cette allusion à Einstein est au passage assez révélatrice.

À l'heure actuelle, aucun trou de ver n'a été détecté par les astrophysiciens. Le vortex temporel serait-il une sorte de "colonne vertébrale" connectant tous les trous de ver de l'Univers ? Une chose est sûre, le Docteur aura beaucoup à nous apprendre lorsque nous devrons nous débattre dans les contradictions du voyage chrono-casse-tête !

©2012 - Par Martin et Fabrice DESOMBRE
(respectivement conseiller Whovien et conseiller scientifique)

• Le Tournevis Sonique

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Pour commencer, nous devons admettre que les connaissances actuelles en physique ne permettent pas de comprendre toutes les capacités du « Sonic Screwdriver » du Docteur. Comme il le dit lui-même au début de la saison 5 (voir l'épisode du prisonnier zéro), il s'agit de l'appareil technologique le plus sophistiqué sur Terre ! D'ailleurs c'est comme cela qu'il tente d'attrape le Caméléon , il a attiré les Atraxis en faisant tout sauter pour capturer le prisonnier zéro !

Mais nous pouvons néanmoins essayer d'en comprendre certains principes …

Le tournevis sonique a essentiellement des effets électromagnétiques, d'où son influence sur des machines électroniques. Rappelons que scanner, c'est bien émettre des rayonnements électromagnétiques (des rayons X en médecine). La lumière émise par les plus récents modèles de tournevis est encore un signe de son caractère électromagnétique : on sait en effet depuis la fin du 19ème siècle que la lumière elle-même est une onde de cette nature (expériences de l'allemand Heinrich Hertz). C'est sans doute pour cette raison que le Docteur ouvre les portes plus rapidement dans les nouvelles séries.

Un rayon laser n'est d'ailleurs qu'une lumière monochromatique d'une grande cohérence et d'une grande densité énergétique. Quand le Docteur aide River Song à combattre le Silence, son tournevis sonique semble avoir cette capacité d'« arme-laser ». Il y a d'ailleurs le tournevis laser du Maître qui est une véritable arme de destruction.

Enfin, il faut avoir en tête que les rayonnements électromagnétiques sont capables de mettre en mouvement les électrons présents dans toute matière. Et le bois et l'un des meilleurs isolants électriques qui soit, c'est-à-dire l'un des matériaux dont les électrons sont le plus prisonniers des atomes qui le constituent. Concrètement, il est quasi impossible de faire circuler du courant électrique dans le bois, ce qui pourrait être un début d'explication en ce qui concerne l'inefficacité du T.S. sur les bonnes vieilles portes à l'ancienne. Cela a bien énervé notre héros – et plus d'une fois ! – dans « le Docteur, la Veuve et la forêt de Noël ».

Inversement, les métaux sont connus pour laisser facilement circuler les électrons en leur sein, d'où un effet possiblement plus « percutant » des rayonnements E.M. sur eux. Les micro-ondes sont des ondes E.M. , c'est pourquoi il est fortement déconseillé de placer un plat métallique à l'intérieur d'un four les utilisant. Étincelles en perspective, comme lorsque le Docteur se bat en duel à Mercy Town.

Venons-en aux sons et aux ultrasons …

Les premiers tournevis n'émettent pas de lumière ; ils ne tirent donc pas uniquement leurs « pouvoirs» de ce dont traite le paragraphe précédent. Et après tout, on parle avant tout de tournevis SONIQUE.

Les ultrasons sont des ondes sonores de fréquence supérieure à 20 000 hertz, c'est-à-dire qu'elles « battent » plus de 20 000 fois par seconde. L'oreille humaine peut détecter les vibrations sonores de 20 à 20 000 Hz. (En dessous de 20 Hz, on parle d'infrasons.) Toute onde de nature sonique est une vibration de l'air se propageant à environ 340 mètres par seconde dans l'air à température ambiante (soit 1224 km/h = MACH 1).

Mêmes inaudibles pour l'homme, les ultrasons ont de nombreux effets intéressants.

Ils peuvent par exemple soigner, et le Docteur utilise par exemple son T.S. pour guérir Amy lors d'une escapade à Venise. Ils peuvent également entraîner une vibration de la matière, les molécules d'air transmettant leur propre mouvement vibratoire aux molécules des solides ou des liquides rencontrés.

Il est connu par exemple qu'une voix pure et très aiguë peut faire vibrer un verre en cristal jusqu'à le briser. Le dixième Docteur utilise cet « effet Castafiore » des ondes sonores haute fréquence de son tournevis pour rabattre le caquet d'un groupe de snobs dans le vaisseau spatial Titanic (épisode spécial). Il s'en sert aussi pour expliquer les mondes parallèles à Torchwood dans notre monde. Pour cela il à pris une vitre et les 2 côtés qu'elle séparait et l'a brisé en montrant que les deux univers fusionneraient une fois la séparation des mondes faite.

Le plus intéressant avec le T.S. - même s'il dépasse nos connaissances les plus modernes – est qu'il émet donc aussi bien des rayonnements électromagnétiques que des sons et ultrasons. Ces ondes n'ont a priori rien à voir.

Deux grandes différences en exemple : les ondes E.M. n'ont pas besoin de support matériel pour se déplacer (elles se propagent ainsi même dans le vide absolu) et elles peuvent progresser jusqu'à la vitesse de 300 000 kilomètres par seconde ! Et pourtant …

Au début du vingtième siècle, le physicien français Léon Brillouin a prédit par une approche purement théorique une interaction possible entre ultrasons et rayonnements E.M. ; cet effet a bel et bien été découvert expérimentalement quelques années après sa prédiction et porte depuis le nom d' « Effet Brillouin ». En pratique, il s'agissait de faire « rebondir » des rayons X sur une onde ultrasonore stationnaire. Cet effet remarquable aurait pu valoir à Brillouin le prix Nobel en son temps. Mais il n'y a qu'un prix par discipline chaque année et toutes les idées remarquables ne peuvent pas être récompensées.

Brillouin a d'ailleurs regretté publiquement que sa découverte n'ait pas eu l'écho (c'est le terme qui convient bien ici!) qu'elle méritait. Ce dernier, qui est considéré aujourd'hui comme l'un des plus grands physiciens français du 20ème siècle, a ensuite travaillé aux Etats-Unis en particulier sur le développement du radar, dont il était un spécialiste émérite. Ne doutons pas qu'il aurait été absolument captivé par l'étude du tournevis sonique.

En conclusion, si les extraordinaires pouvoirs du T.S. dépassent encore les technologies humaines, la physique moderne fournit toutefois quelques pistes pour un début de compréhension. L'ingénieur humain de 2013 restera surtout sceptique devant cet objet petit malgré l'incroyable énergie qu'il est capable d'émettre (mais comment la batterie peut-elle être si petite ???).

Soyons certains que l'effet Brillouin est la plus prometteuse des hypothèses d'attaque pour comprendre les secrets du joujou préféré de notre héros, un jouet capable de tirer le meilleur parti de phénomènes ondulatoires si différents.

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Léon Brillouin


Lien :
http://www.gallifrance.fr/dw.php?p=dossier-dw-science

©2012 - Par Martin et Fabrice DESOMBRE
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Modifié en dernier par Michel le 23 Mar 2013, 11:59, modifié 1 fois.
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Les Pommes c'est bon
Sonic Screwdriver : Niveau II
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Re: Doctor Who, Science ou Science-Fiction

Messagepar Les Pommes c'est bon » 18 Fév 2013, 00:14

Sympathique dossier !

En le lisant j'ai assez vite pensé à ce livre de Michio Kaku :
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Allez savoir pourquoi.


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