PETIT CAMPUS : le béton vert

PPETIT CAMPUS : le béton vert

L’Ifsttar met à disposition des ressources pédagogiques qui fournissent une information de référence sur ses thématiques de recherche.

Ces ressources permettent à la fois de susciter un questionnement sur la problématique abordée, mais également de fournir des réponses sur des sujets sociétaux, technologiques et innovants.

Les ressources sont prévues pour être utilisées en classe, ou lors de recherches individuelles liées à un travail en classe.

Découvrez, dans la collection PETIT CAMPUS : Le béton vert

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Extrait :

Connais-tu le conte des trois petits cochons, avec leurs maisons de paille, de bois et de brique ?

Si ce conte était écrit aujourd’hui, il y aurait probablement un quatrième petit cochon, dans sa maison en béton !
Le loup du conte aurait bien du mal à détruire une maison en béton en soufflant dessus !

Aujourd’hui, presque toutes nos constructions, d’immeubles, de ponts, de tuyaux, de maisons, et bien d’autres, contiennent du béton. Nous pensons souvent que le béton est une invention moderne. En réalité, il existe depuis des milliers d’années… Mais qu’est-ce que le béton ?

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Contenu téléchargeable, jeux, film d’animation, vidéos, page « enseignants », retrouvez toutes les ressources pédagogiques de l’Ifsttar pour interagir avec vos élèves, de façon ludique et pédagogique.

Pour en savoir plus sur le dossier thématique : Un béton vert est il possible ?

Une initiative portée par le service Promotion et Partage des Savoirs de l‘Ifsttar.

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Le Soleil

LLe Soleil

Le Soleil… Comment influence t-il notre humeur ? Comment utiliser son énergie ? Comment le définir ?

Toutes ces questions sont au programme du numéro d’août 2019 d’Instant Recherche, la lettre d’information de la CPU proposée avec le soutien du réseau des vice-président(e)s Recherche et Valorisation.

Lire la suite sur :

CPU – L’instant Recherche

Le droit et CRISPR : quel encadrement juridique pour l’édition des génomes ?

LLe droit et CRISPR : quel encadrement juridique pour l’édition des génomes ?

En novembre 2018, un scientifique chinois a affirmé avoir fait naître les premiers bébés génétiquement modifiés… Début 2019, des chercheurs font naître 5 clones d’un singe génétiquement modifié. Ces annonces créent la polémique parmi la communauté des chercheurs et interrogent les juristes.

« La naissance de deux êtres humains génétiquement modifiés ne saurait laisser les juristes indifférents. En novembre 2018, deux jumelles chinoises chez lesquelles une mutation censée les préserver du VIH a été introduite grâce à la technique d’édition des génomes dite CRISPR-Cas9 ont vu le jour. Cet évènement a mis en évidence l’absence de consensus international et les divergences de pratiques des États quant à l’utilisation de la technique CRISPR sur l’homme, l’encadrement de la recherche ayant un caractère essentiellement national » […]

Un article publié dans The Conversation – 22/08/2019

Auteurs : Rose-Marie Borges, Maître de conférences HDR en droit privé , Université Clermont Auvergne et Christine Lassalas, Maître de conférences, Droit privé et sciences criminelles, Université Clermont Auvergne.

Lire la suite de l’article sur :

The Conversation

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Autres sources :

 

PETIT CAMPUS : les simulateurs de conduite

PPETIT CAMPUS : les simulateurs de conduite

L’Ifsttar met à disposition des ressources pédagogiques qui fournissent une information de référence sur ses thématiques de recherche.

Ces ressources permettent à la fois de susciter un questionnement sur la problématique abordée, mais également de fournir des réponses sur des sujets sociétaux, technologiques et innovants.

Les ressources sont prévues pour être utilisées en classe, ou lors de recherches individuelles liées à un travail en classe.

Découvrez, dans la collection PETIT CAMPUS : Les simulateurs de conduite

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Extrait :

Comme dans ton jeu vidéo, le simulateur de conduite permet de faire des expériences qui seraient impossibles dans la vraie vie. Parfois, les chercheurs doivent faire des expériences sur des choses qui n’existent pas encore, ou parfois l’expérience serait beaucoup trop chère, ou trop dangereuse. Par exemple, des chercheurs de l’Ifsttar travaillent sur la sécurité routière et utilisent les simulateurs de conduite de voiture, de vélo, ou même de piétons, pour étudier certains de leurs comportements.

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Contenu téléchargeable, jeux, film d’animation, vidéos, page « enseignants », retrouvez toutes les ressources pédagogiques de l’Ifsttar pour interagir avec vos élèves, de façon ludique et pédagogique.

Pour en savoir plus sur le sujet, découvrez le dossier thématique : Comprendre les comportements des usagers de la route en simulant le monde réel ?

 

Une initiative portée par le service Promotion et Partage des Savoirs de l‘Ifsttar.

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Des chevaliers dans la montagne

DDes chevaliers dans la montagne

En 1515, François Ier et ses chevaliers franchissent les Alpes en armure. Le 6 juillet 2019, des scientifiques, sportifs et passionnés ont reconstitué cette marche folle au col de Mary (2641m) ! La finalité ? Mesurer l’effort au plus juste et comprendre la réalité matérielle, physique et morale de ce qui est apparu, dès le XVIème siècle, comme une performance extraordinaire, digne de figurer dans le marbre du sanctuaire des rois de France à Saint-Denis.

Cette aventure humaine et scientifique, portée par le Laboratoire de recherche historique Rhône-Alpes et de nombreux partenaires, a permis de mesurer précisément l’effort de l’Armée de 1515 avec les moyens scientifiques actuels.

Découvrir le site du projet MARCHALP

 

En sport, on innove sur tous les terrains !

EEn sport, on innove sur tous les terrains !

Fans de surf ou de foot, champions de vélo ou simplement soucieux de protéger les corps dans l’effort ou face aux blessures, les chercheurs innovent tous azimuts dans le domaine du sport. Au menu : des protections pour éviter les blessures, un modèle pour évaluer les meilleurs casques, un algorithme pour décider de faire jouer ou non un footballeur, une planche connectée pour apprendre le surf, un vélo pour les personnes en situation de handicap et une plateforme de motion capture pour optimiser ses gestes face à un adversaire. CNRS Le Journal décrypte ces innovations, dont certaines sont issues de laboratoires locaux…

©Nicola Pitaro

Quel footballeur faire entrer sur le terrain ? C’est le dilemme de tout entraîneur confronté au risque de blessure de ses joueurs. Pour l’aider dans sa prise de décision, la start-up IPA Technologies et le Laboratoire de mathématiques Blaise Pascal se sont attelés, il y a deux ans, au développement d’un modèle prédictif.

Après avoir été renversé à vélo, Vance Bergeron, directeur de recherche au Laboratoire de Physique de l’ENS de Lyon, devient tétraplégique. Il décide de mettre de côté ses travaux en physico-chimie pour se concentrer sur la rééducation neurologique, à la recherche d’un dispositif permettant aux personnes en situation de handicap de pédaler. En plus d’un moyen de se déplacer, le but est en effet de favoriser l’activité physique, indispensable pour éviter l’atrophie musculaire et stimuler la circulation sanguine. C’est le projet Circles.

L’intégralité de l’article disponible sur :

 

CNRS LE JOURNAL

Questions de sciences

QQuestions de sciences

Pourquoi les chats n’obéissent-ils pas ? Pourquoi le chewing-gum colle-t-il partout sauf dans la bouche ? Pourquoi a-t-on peur au cinéma ? Faut-il frotter sa carte bancaire quand elle ne fonctionne pas ? Peut-on détecter les mensonges ? Pourquoi ne sent-on pas la Terre tourner ? Hum, hum… c’est compliqué.

Ouf ! Les chercheurs sont là. Ils nous éclairent sur la forme des nuages, traquent le parfum des roses anciennes, ou tentent de calculer la durée d’une relation amoureuse. Ils sont très sérieux. Leurs explications solides. Leur patience immense.
Près de quatre-vingt scientifiques ont répondu à des questions que vous vous posez peut-être. Dans leurs réponses, se glissent parfois un brin de poésie, une pincée d’humour et peut-être même un zeste de philosophie.
Questions de sciences un livre écrit pour tous, même pour ceux qui croient que la science, ce n’est pas pour eux.

Un ouvrage de Muriel Florin journaliste au Progrès, à Lyon.

Pour en savoir plus :

CNRS Editions

2101, sciences et fiction

22101, sciences et fiction

2101, le contexte climatique dramatique laisse peu d’avenir à l’humanité sur Terre. Fosto, astrophysicien banni de la communauté scientifique, vit avec Pandora, une intelligence artificielle. Elle l’encourage à s’installer en Sicile où il hérite d’une demeure dans le centre de Palerme. De plus, l’université de la ville lui propose de reprendre ses travaux sur une exoplanète qu’il prétend habitable. Piège tendu par Méphisto, qui compte porter l’Enfer sur une nouvelle terre d’accueil et offre à Fosto une seconde jeunesse en contrepartie des ses recherches sur la planète Eden 1024. Pour la belle Margot et par vanité, Fosto accepte le marché.

L’histoire, racontée en bande dessinée, est le cadre d’une enquête documentaire auprès des scientifiques sur le thème sciences et science-fiction.

Avec notamment la participation du Centre de Recherches Astrophysiques de Lyon – CRAL, de l’INSA de Lyon, l’INRIA de Lyon, l’ISARA de Lyon, l’Ecole Centrale de Lyon, l’Institut des Sciences de la Terre de Lyon.

2101, Sciences et fiction

Il existe un Musée des moulages à Lyon. Le saviez-vous ? | Collections & Patrimoine #3

IIl existe un Musée des moulages à Lyon. Le saviez-vous ? | Collections & Patrimoine #3

On compte quatre musées universitaires de moulages en France, dont un se trouve à Lyon. Les trois autres sont à Bordeaux, Montpellier et Strasbourg. Inauguré il y a plus d’un siècle, le Musée des Moulages lyonnais (MuMo), conservé et administré par l’Université Lumière Lyon 2, a rouvert ses portes en mars 2019, après une grande campagne de rénovation des œuvres et du lieu.

L’engouement pour l’archéologie du XIXe siècle, favorisé par les grandes découvertes dans ce domaine, amène les universités à acquérir de nombreuses copies d’œuvres. Utilisées d’abord comme supports pédagogiques pour les étudiants et d’études pour les chercheurs, elles permettent d’étudier les œuvres, de les comparer entre elles, de les manipuler au sein d’un lieu unique. Pour les chercheurs, les étudiants et le grand public, elles assurent le témoignage d’œuvres originales, dont certaines peuvent avoir été dérobées, détruites ou endommagées au cours de l’Histoire.

La collection du MuMo abrite près de 1 600 moulages d’œuvres antiques, médiévales et modernes. Il serait d’ailleurs plus juste de parler de tirages puisque le moulage est l’acte de mouler ou de créer un moule alors que l’objet reproduit, par le moule, est un tirage.

Si, jusqu’à présent, l’intérêt du moulage portait essentiellement sur son caractère de copie fidèle de l’œuvre originale, on s’entend aujourd’hui pour dire que le moulage est bien plus que ça. Il possède son propre récit, témoigne de son temps et notamment des techniques et savoir-faire remarquables.

En effet, toute la difficulté du moulage réside davantage dans la fabrication du moule que dans celle des tirages. Pour le moulage par moule à pièces par exemple, ce sont souvent des centaines de pièces que le mouleur réalise. Elles sont ensuite assemblées les unes aux autres, comme un puzzle, et maintenues par une chape, ce qui constitue le moule. Ce n’est qu’alors qu’on tapisse de plâtre l’intérieur du moule en vue du tirage.

Cette technique de moule à pièces n’est pratiquement plus utilisée aujourd’hui, remplacée depuis les années 1970 par les moules en élastomère de silicone et plus récemment par des techniques issues du numérique.

La photogrammétrie est l’une d’entre elles. Par exemple, dans le cas de la Koré (sculpture grecque archaïque de jeunes femmes), elle consiste à prendre 200 à 300 photographies de l’objet selon tout autant de perspectives différentes.

Les photos sont importées sur un logiciel qui les lie entre elles pour reconstruire un modèle 3D. Celui-ci peut permettre de lancer des impressions 3D en vue d’une production multiple ou bien d’un seul modèle sur lequel il est ensuite possible d’utiliser la technique du moule à pièces. L’avantage est alors de ne plus avoir à toucher l’œuvre originale et, ainsi, de ne pas risquer de l’altérer.

La technique du scanner 3D à lumière structurée ressemble à celle de la photogrammétrie : le scanner projette un motif lumineux sur l’objet et en observe la déformation. L’objet scanné est reconstitué simultanément en 3D sur le logiciel. La suite possible, vous la connaissez maintenant.

Petits et grands ont justement pu observer et comprendre ces différentes techniques de moulage lors des Journées Nationales de l’Archéologie auxquelles le Musée des Moulages a participé les 14, 15 et 16 juin derniers. Les ateliers étaient animés par Shadi Shabo, doctorant au laboratoire Archéorient et Fabien Bièvre-Perrin, archéologue et chercheur à l’Institut de Recherche sur l’Architecture Antique (IRAA).

Le MuMo se situe au 87 cours Gambetta, dans le 7e arrondissement de Lyon. Lieu d’apprentissage, de médiation et de diffusion des savoirs pour l’Université et la population, il est ouvert les mercredis et samedis de 14h à 18h. L’entrée du MuMo est gratuite.

 

Aller plus loin :

 

Cet article a été réalisé dans le cadre du projet Collections & Patrimoine mené par la Direction Culture, Sciences et Société de l’Université de Lyon. Il est le troisième d’une série d’épisodes qui ont pour intention de donner à voir les collections et patrimoines scientifiques et artistiques des établissements d’enseignement supérieur. Plus d’informations auprès de camille.michel@universite-lyon.fr

Crédits photographiques : Vincent Noclin

50 ans après la Lune : une autre forme de conquête de l’Univers

550 ans après la Lune : une autre forme de conquête de l’Univers

Et si la véritable conquête de l’espace était celle des mathématiques, des labos et des observations astrophysiques ? Quand conquérir l’Univers, c’est tenter d’en percer les mystères.

Un article rédigé par Fabien Franco, journaliste, Lyon

Un article Pop’Sciences

 

1969-2019, cinquante ans, autant dire moins que rien à l’échelle de l’Univers, et pourtant, pour nous êtres humains conscients de nos propres limites, ce fut un instant d’émotion rare.

La galaxie spirale Messier 100 et la supernova SN 2006X- Article sur expansion de l'Univers et énergie noire

La galaxie spirale Messier 100 et la supernova SN 2006X / ©ESO/IDA/Danish 1.5 m/R. Gendler, J.-E. Ovaldsen, C. C. Thöne and C. Féron

Depuis, les pas accomplis par la connaissance scientifique n’ont cessé de nous rapprocher de l’instant des origines, et aussi, de nous ouvrir de nouveaux horizons d’investigations. Parmi toutes les théories envisagées, pour l’heure, c’est toujours celles du Big Bang, de la relativité, des forces régissant l’Univers qui tiennent. Mais demain, qu’en sera-t-il ? Et si la véritable conquête de l’espace était celle qui menait sur la voie de la connaissance des rouages encore mystérieux de l’Univers ?

Cinquante ans après que l’Homme a marché sur la Lune, la question du voyage spatial peut sembler anecdotique. Après tout, il est fort probable que la présence physique de l’être humain dans l’espace ou sur des corps extraterrestres ne nous permettrait pas d’en savoir plus sur les questions que nous nous posons. Bien que le rêve de conquérir les frontières dérisoires de notre système solaire perdurera aussi longtemps que l’espèce humaine, les Hommes resteront à jamais limités par l’espace-temps et ses lois universels. Même si on ne peut les résumer à cela, les enjeux liés à la colonisation de l’espace paraissent parfois trop pragmatiques. Notre volonté de compréhension de l’Univers quant à elle nous dépasse. Tenter de l’approfondir c’est nous rapprocher d’un absolu inatteignable. Un absolu qui, paradoxalement, ne nécessite pas de parcourir le vide intersidéral, mais davantage de puiser en nous ces questions qui progressivement nous amènent à vivre dans une proximité extraordinaire avec les étoiles.

Comme l’ont écrit ces astronomes inspirés que sont Hubert Reeves, André Brahic et Trinh Xuan Thuan, un lien relie l’humanité à cet espace-temps indifférent et hostile. Poussières d’étoiles pour les uns, enfants de dieu pour les autres, là se rejoignent la science la plus dure et la croyance irrationnelle la plus intime. Aujourd’hui, des énigmes fascinantes mobilisent les scientifiques du monde entier, parmi ces dernières, celle de l’énergie noire, moteur, pour certains, de l’expansion de l’Univers.

Va, vis et deviens

Se poser la question de l’expansion de l’Univers, c’est répondre à plusieurs questions dont celles existentielles : d’où venons-nous et où allons-nous ?

Pour imaginer l’expansion de l’Univers, il faut penser à un ballon de baudruche – mais sans centre d’expansion. Alors que le ballon est dégonflé, nous dessinons des points noirs sur sa surface plane. Au fur et à mesure que le ballon enfle, nous pouvons constater que les points s’éloignent les uns des autres. C’est l’expansion de l’Univers telle que décrite pour la première fois par Einstein en 1915. Les amas de galaxies s’éloignent les uns des autres. Jusque-là, rien de contre-intuitif. Pour autant, rien n’est vraiment si simple, surtout dans le domaine de la connaissance où les nouvelles découvertes amènent avec elles toujours plus de questions.

Car à la fin des années 90, on a observé que le rythme de l’expansion de l’Univers s’accélère. Pour reprendre notre métaphorique ballon de baudruche, cela revient à conclure qu’il enfle de plus en plus vite au fur et à mesure qu’il grossit. Les points noirs dessinés s’éloignent d’autant et plus rapidement. Ce n’est pas ce à quoi les astrophysiciens s’attendaient. En effet, la théorie du Big Bang, soit le moment où l’Univers a commencé à « gonfler », passant de presque rien à aujourd’hui des distances astronomiques, prévoyait une décélération de la vitesse d’expansion. Pourquoi ? La gravitation n’est-elle pas cette force attractive qui agit à grande échelle et qui devrait ralentir l’expansion de l’Univers ? Or ce que l’on constate, c’est bien que non seulement l’expansion accélère, et, de plus, cette accélération est exponentielle, comme si on arrêtait de pédaler, mais que le vélo continuait à accélérer alors que les frottements de l’air et de la route devraient freiner sa course jusqu’à son arrêt total.

Et pourtant, c’est le contraire qui est observé : « L’accélération de l’expansion de l’Univers, soit la vitesse d’éloignement des galaxies très lointaines, est effectivement observée dans le cadre théorique du Big Bang, précise Isabelle Vauglin, astrophysicienne au Centre de recherche astrophysique de Lyon – CRAL, mais attention cette vitesse de fuite ne concerne pas notre amas local de galaxies. À cette échelle, la gravitation continue à dominer. »

Au-delà, en revanche, l’expansion de l’Univers s’accélère comme l’on démontré Saul Perlmutter et Adam G. Riess en 1998, ce qui leur valut de se voir distinguer du prix Nobel de physique en 2011. Cette observation est venue confirmer les théories de Georges Lemaître en 1927 et d’Edwin Hubble en 1929 qui ont prédit que plus une galaxie est lointaine, plus elle s’éloigne vite. La loi de Lemaître-Hubble énonce ainsi que la vitesse v de fuite des galaxies est proportionnelle à leur distance d, et la constante de proportionnalité est H, soit la constante cosmologique v = Hd. Avec l’observation du fonds diffus cosmologique, la lumière fossile de l’Univers 380 000 ans après le Big Bang, on en saura plus sur la vitesse d’accélération, car « En obtenant une image plus précise du fonds diffus cosmologique, on précise la valeur de la constante H, indique l’astrophysicienne investie dans l’instrumentation infrarouge, et, par conséquent, on précise la vitesse de fuite des galaxies et donc l’accélération de l’expansion de l’Univers. »

Géométrie de l'Univers-©Thomas Buchert, ENS Lyon-Article sur énergie noire

Fonds diffus cosmologique, satellite Planck, 2015 © ESA Planck Collaboration

Mais la vitesse de l’accélération ne dit rien de sa cause. Alors, pour expliquer cette observation à partir du cadre théorique dominant, les scientifiques ont fait appel à l’énergie noire ! Ce serait elle en effet le moteur à l’origine de cette accélération.

Particules caméléons et gravitons

Les scientifiques ont donc pensé à une énergie, une énergie dite noire ou sombre, qui aurait un effet répulsif et qui expliquerait l’accélération de l’expansion de l’Univers.

C’est aujourd’hui la théorie la plus répandue. Physiciens et astrophysiciens du monde entier cherchent donc cette récalcitrante énergie noire.

L’enjeu est des plus conséquents : l’énergie noire est dominante, c’est-à-dire que l’énergie associée au processus d’expansion équivaut aux trois-quarts (75%) de l’énergie de base (ou masse) qui constitue l’Univers ! À Genève, des physiciens du Cern cherchent des particules qui constitueraient l’énergie noire, des particules hypothétiques que les étoiles produiraient. Ces particules dites « caméléons », parce que leur comportement varierait en fonction de leur environnement, auraient une masse importante et une force qui agirait sur de courtes distances dans les régions denses, et une masse petite et une force à longue portée dans le vide spatial. Les physiciens ont cherché à mesurer de telles particules en provenance du Soleil. Les premiers résultats rendus publics début juin1 n’ont pas permis d’observer ces candidats aux particules d’énergie noire, mais ils complètent cependant les résultats d’autres expériences.

Du côté des astrophysiciens, on attend avec fébrilité l’observation qui permettrait d’en savoir plus. « Quand une étoile massive, soit cinq à six fois la masse de notre Soleil, meurt, 20 à 30% de ses composants sont expulsés dans le milieu interstellaire. Les explosions des supernovae permettent un recyclage des éléments qui produit de nouvelles générations d’étoiles. Ainsi notre système solaire (et la Terre) est issu de générations de supernovae qui se sont succédées avant lui. Ensuite, sur une échelle de temps beaucoup plus longue, même les naines blanches refroidiront. Y aura-t-il alors dans l’Univers quelque chose qui va empêcher ce cycle de refroidissement éternel ? » interroge Isabelle Vauglin. En extrapolant l’expansion de l’Univers, les astrophysiciens imaginent un horizon cosmologique rétréci dans lequel les galaxies sortiraient de notre champ de visibilité jusqu’à ce que le ciel devienne complètement noir.

Personne ne peut garantir comment sera l’Univers dans 1030 ou 1050 ans. Aujourd’hui les scientifiques se posent la question de l’existence de multiples univers ou multivers, mais ça c’est une autre histoire…

Revenons à notre Univers, unique et déjà bien pourvus en mystères. « Ne soyons pas trop prétentieux, en l’an 2 500 les scientifiques de demain nous regarderont sans doute avec des yeux amusés. Toutefois, même si cette voie aboutissait à une impasse, la théorie actuelle doit être explorée jusqu’au bout pour être confirmée ou infirmée. C’est comme ça que la science avance » commente Isabelle Vauglin. Pas à pas, observations après observations, théories après théories, la connaissance progresse. Une conquête théorique de l’espace qui paradoxalement tente aujourd’hui de faire le lien entre l’infiniment grand et l’infiniment petit, ou la recherche du graviton, la particule qui véhiculerait la gravitation, cette force universelle dont on ne sait presque rien ou presque…

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Notes :

(1) Premiers résultats sur la recherche des particules caméléons avec le détecteur Kwisp au Cern.

<Une énergie noire : pour quoi faire ?

Tous les scientifiques ne suivent pas le modèle Standard. À l’ENS de Lyon, le cosmologiste Thomas Buchert s’applique à élaborer des équations pragmatiques et iconoclastes. Elles permettent de dépasser l’horizon théorique dominant et par là même d’ouvrir de nouvelles fenêtres de réflexion. Subversif !

Région de la nébuleuse de la Tarantule, berceau d’étoiles, dans le nuage de Magellan, voisin de la Voie lactée - Article sur expansion de l'Univers énergie noire

Région de la nébuleuse de la Tarantule, berceau d’étoiles, dans le nuage de Magellan, voisin de la Voie lactée / ©
ESO/M.-R. Cioni/VISTA Magellanic Cloud survey. Acknowledgment: Cambridge Astronomical Survey Unit

Ce professeur de cosmologie de l’Université Claude Bernard Lyon 1, chercheur au CRAL élabore de savantes théories qui prennent appui sur la géométrie, les mathématiques, la relativité générale d’Albert Einstein et, bien sûr, sur les dernières observations astronomiques.

 

 

 

 

 

Lui et son équipe de jeunes chercheurs proposent de nouvelles théories qui interrogent notre compréhension de l’Univers, sans pour autant, passer par le modèle Standard et ses mystères qu’il induit inévitablement. Non, lui est en quelque sorte beaucoup plus pragmatique. Pas de mystères donc, mais la possibilité d’un Univers inhomogène, fini et éternel. Explications.

Pour décrire l’Univers, il convient d’essayer de décrire sa géométrie locale et sa géométrie globale.

L’Univers est-il plat ? Sa courbure est-elle nulle ? Cela dépend de sa forme, de sa topologie. « Nous partons de la théorie d’Einstein. À partir de là, nous avons déterminé que la courbure de l’espace est évolutive. C’est-à-dire qu’au niveau local, et dans les régions sur-denses, la courbure devient positive, mais qu’à l’échelle globale, L’Univers est aujourd’hui dominé par des régions vides avec une courbure négative. » Ici, Thomas Buchert généralise le modèle de l’Univers à partir d’équations cosmologiques sans introduire une énergie noire pour corroborer l’expansion de l’Univers et son accélération. Il est, aujourd’hui, loin d’être le seul à suivre ces pistes d’investigations qu’il explore depuis vingt ans.

Frise chronologique de l'Univers / ©NAOJ Fabien Franco, journaliste

Frise chronologique de l’Univers / ©NAOJ

Il décrit un Univers en évolution constante, notamment l’évolution de la géométrie que le modèle Standard néglige. Il nous dit surtout que la géométrie du modèle Standard n’évolue pas alors qu’elle devrait le faire en fonction des observations actuelles. « La première chose à faire en physique est de prendre en compte l’inhomogénéité de l’Univers » soutient le physicien. La relativité générale décrit un Univers dans lequel la matière (la masse) déforme l’espace autour d’elle par la force gravitationnelle. Les observations ont montré l’existence d’une structure à nid d’abeille de milliards de galaxies, des zones denses et des zones vides. La théorie de Thomas Buchert décrit ces forces de gravité diverses, positives et négatives. « Les équations d’Einstein ne disent pas autre chose. Or, aujourd’hui, on peut dire qu’en fonction du temps, la courbure de l’espace évolue, aussi bien à grande qu’à petite échelle. »

Quant à l’accélération de l’Univers, cette dernière a été postulée dans des zones de l’espace-temps qui remontent à une époque où se sont formées les amas de galaxies (n’oublions pas qu’observer l’espace c’est remonter le temps, par exemple la lumière du Soleil met 8 minutes à atteindre la Terre. Le Soleil que nous observons est donc celui d’un passé âgé de 8 minutes). Ce sont ces dernières qui auraient un impact sur l’expansion de l’Univers, et donc des vides interstellaires qui joueraient le rôle tenu par l’énergie noire. Cette « énergie noire », (en fait courbure de l’espace) que Thomas Buchert définit comme « une construction théorique absolument conservatrice. » De quoi en faire réfléchir plus d’un !

 

<Pour aller plus loin