Ma dose de science #12

Dans la prescription d’actu-sciences du jour : paracétamol & émotions, des liens chimiques entre l’homme et le chien, les plus vieux outils du monde et une ballade dans le cosmos

La galaxie du Sombrero, par le télescope spatial Hubble

La galaxie du Sombrero, par le télescope spatial Hubble

 

Acétaminophène — Le paracétamol agirait-il contre les émotions ? Une étude publiée dans la revue Psychological Science vient d’être publiée sur le sujet. Le paracétamol, aussi appelé acétaminophène par les scientifiques, est la molécule active la plus vendue dans les médicaments en France, connue pour son action antidouleur. On a montré des photos aux quelques 80 participants de l’étude, certains avaient avalé du paracétamol, les autres un placebo.  Les images étaient choisies pour susciter une grande palette d’émotions et les participants devaient noter sur une échelle de 1 à 10 la réaction émotionnelle qu’ils ressentaient. Résultat : Les cobayes sous paracétamol ont des sentiments moins négatifs face aux images tristes, mais ils se sentent aussi moins joyeux devant les images plus gaies. Comme si le paracétamol anesthésiait les émotions. Le mécanisme par lequel la molécule produit cet effet n’est pas encore compris. Les psychologues qui ont mené l’étude formulent l’hypothèse de l’implication de la sérotonine, un neurotransmetteur  dont on sait qu’il joue sur le contrôle de la douleur et aussi sur l’humeur.

 

Un amour de chien — Un autre fameux ingrédient du cocktail émotionnel fait également l’actualité scientifique : l’ocytocine. On la surnomme, trop rapidement c’est vrai, l’hormone du plaisir, du bonheur ou de l’empathie. En tous cas, l’ocytocine serait une petite pincée de chimie indispensable en particulier au renforcement des liens entre la mère et l’enfant. En 2012, une étude avait montré que l’administration d’ocytocine chez les parents augmentait sa production chez l’enfant, en raison d’un surcroît de tendresse exprimé par les géniteurs. Un cercle vertueux en quelque sorte. Dans la revue Science, les résultats de l’équipe d’éthologie du professeur Takefumi Kikusui au Japon pointent un effet similaire entre l’humain et le chien. Quand ils jouent ensemble, leur deux taux d’ocytocine augmentent, et ceux d’autant plus qu’ils échangent des regards fréquents. Un phénomène que les chercheurs n’observent pas avec des loups apprivoisés dès leur plus jeune âge. Un petit coup de spray d’hormone sur la truffe du chien, et l’ocytocine augmentera en retour encore plus chez son maître. Un cercle vertueux semblable à celui d’une mère et son bébé. Ces similarités entre les comportements maternels et les liens que l’on tisse avec les chiens pourraient avoir joué un rôle dans la domestication de nos amis à quatre pattes, il y a plus de 10 000 ans.

 

Et l’outil fut — Si on remonte encore plus loin dans le temps, une autre date a fait couler de l’encre la semaine dernière. Celle de la fabrication des premiers outils par les ancêtres de l’Homme. Lors du Congrès de la société américaine de paléoanthropologie, une équipe a révélé la découverte d’outils en pierre taillés vieux de 3 300 000 ans au Kenya. C’est 700 000 ans de plus que ce qu’on pensait. C’est surtout bien trop vieux pour que ce soit l’œuvre du genre Homo, dont on date actuellement l’apparition vers 2 800 000 ans. Le premier artisan industriel serait Kenyanthropus Playtops. Il fait partie de la grande famille des australopithèques, la même que Lucy qui vivait à peu près à la même époque mais qui était d’une espèce différente. Ces petits morceaux de pierre font un peu plus voler en éclat le mythe selon lequel « l’outil serait le propre de l’Homme ». Mais pour en savoir plus, il faudra attendre la publication qui devrait arriver dans Nature.

 

La vigie du ciel — L’Homme n’a pas inventé l’outil, il mais il a fait pas mal de choses avec depuis 3 millions d’années…Y compris les envoyer dans l’espace. Le télescope Hubble fête en ce moment ses 25 ans dans le ciel. Et il est un peu plus sophistiqué qu’une pierre taillée. C’est la star des observatoires spatiaux, celui qui éclipse tous les autres. L’avantage de Hubble par rapport à un télescope sur Terre, c’est que là-haut, les images ne sont pas floutées par les turbulences de l’atmosphère et qu’il fait nuit 24h/24.  Depuis 25 ans il a transmis plusieurs milliers de clichés, qui ont servi autant à assouvir la curiosité des scientifiques qu’à éblouir les yeux des profanes de l’éclat des étoiles, des nébuleuses et des galaxies. Je vous conseille d’aller sur internet vous promener dans le cosmos avec Hubble. Et, si l’émotion est trop forte, n’oubliez pas votre paracétamol.

Ma dose de science # 11

On a découvert des proto-amas de galaxies, les protons sont repartis pour un tour au CERN, la Chine se lance dans la big (neuro)science et les magnéto-rats débarquent

Ma dose de science #11Proto-amas — Des astrophysiciens viennent de découvrir à l’aide des télescopes spatiaux Herschel et Planck près de 2 000 sources de lumière inconnues, très brillantes et qui remontent 3 à 4 milliards d’années environ après le Big Bang. Ce pourrait être des proto-amas de galaxies, c’est-à-dire des groupes de galaxies très jeunes en train de se rapprocher sous l’effet de la gravitation. La Voie lactée notre galaxie, n’est qu’une des quelques 100 milliards de galaxies qui parsèment le cosmos. Les scientifiques connaissent plutôt bien notre univers tel qu’il est aujourd’hui. Ils connaissent aussi de mieux en mieux les grandes lignes du scénario de sa naissance, lorsque les particules élémentaires s’assemblent quelques instants après le big bang pour former les premiers atomes. Mais entre les deux, il y a d’autres phases qui restent méconnues. En particulier celle de la formation des galaxies et des premiers amas de galaxie. C’est pourquoi la découverte est qualifiée de « chaînon manquant » de la cosmologie dans un communiqué l’Agence spatiale européenne. Un terme qui a été repris avec gourmandise par les vulgarisateurs et les journalistes scientifiques. Cette découverte publiée dans la revue Astronomy and Astrophysics  est assez inattendue, notamment parce que le satellite Planck n’était pas a priori conçu pour les détecter. Ce satellite, dont j’ai longuement parlé ici, avait pour but d’observer minutieusement le ciel pour capter le fond diffus cosmologique. Mais ces 2000 points lumineux ont intrigué les chercheurs.  L’étude de ces proto-amas de galaxie  pourrait donner des informations sur un des composants mystérieux de l’univers : la matière noire. C’est cette substance massive, dont on observe les effets d’attraction gravitationnelle à l’échelle des galaxies, mais qui reste invisible. Pourtant, si elle n’existait pas, la formation des galaxies par agglutinement de matière aurait été si lente que je ne serais pas là aujourd’hui pour en parler.

Manège à particules — Percer le mystère de la matière noire, c’est aussi un des enjeux scientifiques du redémarrage du LHC, le grand collisionneur de particule du CERN. Nous sommes donc de retour sur Terre, et même 100 mètres sous terre à la frontière franco-suisse. Le LHC, c’est un gigantesque anneau de 27 km de circonférence dans lequel s’entrechoquent de microscopiques particules, des protons. A chaque collision, l’énergie libérée se transforme en masse, c’est-à-dire en une ribambelle d’autres particules, le tout d’après la star des équations : E =mc². Lors de la précédente campagne de mesure, terminée en février 2013, le LHC avait débusqué le boson de Higgs, la clef de voûte du Modèle Standard, la théorie physique la plus précise à l’heure actuelle dans la description des interactions fondamentales. Les protons sont donc repartis pour un tour (ou plutôt quelques milliards) avec une énergie par collision presque doublée. L’enjeu est désormais de dépasser les frontières du modèle standard pour découvrir des territoires inexplorés. Parmi eux, la matière noire donc, mais aussi la supersymétrie ou encore  la réponse à la question : « pourquoi y a-t-il plus de matière que d’antimatière dans l’univers ? ». On pourrait même imaginer voir dans ces collisions la trace de dimension supplémentaires de l’espace temps. En tous cas, ce sont plus de 7000 chercheurs, sans compter les ingénieurs et les techniciens qui s’activent à nouveau autour du LHC. De la « big science » à l’état pur.

Méga-cerveau — La neuroscience possède aussi ses projets de big science. Il y a les Etats-Unis (avec leur Brain Initiative) et l’Europe (et son Human Brain Project), mais aussi le Japon, l’Australie, le Canada qui ont lancé des initiatives à différents niveaux. C’est désormais au tour de la Chine de se lancer dans la course. Les contours du China Brain Science Project ont été dévoilés fin mars. Selon Nancy Ip, professeur de neurosciences de l’Université de Hong­kong,  le projet devrait tourner autour de trois axes : Etudier les mécanismes de la neuro-circuiterie qui sous-tendent les fonctions cognitives, imaginer des outils de diagnostic et de traitement précoces des maladies mentales ou neurodégénératives, et développer les technologies intelligentes reliant cerveau et machine. Le projet est encore en évaluation et devrait être officialisée par le gouvernement chinois d’ici fin 2015.

Magnéto-rats — Le cerveau est un organe qui ne cesse de nous fasciner par ses capacités.  Un exemple, parmi les derniers en date : des rats ont appris à s’orienter dans l’espace grâce au champ magnétique. Certains animaux possèdent naturellement cette capacité, comme certains oiseaux migrateurs, ce qui n’est pas le cas du rat. Dans la revue Current Biology, des chercheurs japonais expliquent qu’ils ont greffé directement sur le cortex visuel de rats aveugles une sorte de boussole géomagnétique. Ces implants indiquaient aux rats en temps réel la direction à laquelle ils faisaient face. Avec une dizaine d’essais, les rongeurs ont appris à utiliser cette information et ont pu s’orienter dans un labyrinthe aussi bien qu’un rat normal. Les voilà donc transformés en rats des champs magnétiques.

Ma dose de science #10

Ma prescription d’actus sciences : anthropocène, horloge de l’apocalypse, résurrection martienne, nomophobie, ruban adhésif, science & satire, et plus pour les accrocs.

ma dose de science #10

Anthropocène — L’humanité est devenue une force géologique. Exploitation des ressources, émission de gaz à effet de serre, artificialisation des sols et aménagement des territoires…notre impact est indéniable. Les chercheurs ont forgé le terme « anthropocène » pour qualifier la nouvelle ère dans laquelle la Terre serait entrée. Le naturaliste Buffon divisait dès le XVIIIe siècle l’histoire de la Terre en sept époques, la dernière étant celle de l’homme. Où fixer son début ? Les glaces du Groenland recèlent les marques de l’exploitation des métaux comme le cuivre dès l’Antiquité. Mais pourquoi ne pas remonter à la naissance de l’agriculture, il y a plus de 10 000 ans ou au contraire choisir 1784, lorsque James Watt dépose le brevet de la machine à vapeur, emblème de la révolution industrielle ? Dans une étude récente publiée dans Nature, des géologues proposent la date du 16 juillet 1945. Ce jour-là, la première bombe nucléaire explose dans le désert du Nouveau-Mexique. Un de leurs arguments est la présence d’un marqueur attribuable sans équivoque à l’humanité : la dissémination d’éléments radioactifs comme le plutonium 239 dans les strates géologiques.

On peut contester le terme « anthropocène » et trouver cette démarche anthropocentrique : l’homme observant l’œuvre de l’homme sur la Terre et lui donnant son nom…il y aurait de quoi se poser des questions philosophiques. De plus, l’entrée dans cette nouvelle phase et surtout la conséquence de l’action des pays riches et industrialisés, et non de tous les êtres humains. Cependant, c’est une des manières de dire que les hommes comme « maîtres et possesseurs de la nature » ont atteint les limites de la planète. Le succès de la notion d’anthropocène vient de cette (re)prise de conscience. Cette période sera-t-elle la dernière que connaîtra l’humanité ? Sinon, il faudra se creuser les méninges pour le nom de la prochaine.

Horloge de l’apocalypse — Une réponse à la question précédente en forme d’anecdote : des scientifiques regroupés dans le Bulletin of atomic scientists tiennent à jour une « horloge de l’apocalypse », une horloge fictive qui symbolise le risque de catastrophe globale pesant sur l’humanité. Ses aiguilles viennent d’être avancées de 23h55 à 23h57, compte tenu à la fois du changement climatique et de la modernisation des stocks d’armes nucléaires. Bien sûr, il n’y a pas de méthodologie scientifique précise pour fixer cette horloge. Simplement une analyse où les risques technologiques se mêlent à la géopolitique. Les aiguilles ont ainsi fait des va-et-vient depuis le début du décompte en 1945. La dernière fois qu’elles marquaient 23h57, c’était en 1984 pendant la guerre froide avec la crise des missiles Pershing en Europe. Ces trois petites minutes avant la fin du monde ne sont donc pas une fatalité. Mais on ne pourra pas dire qu’on n’a pas entendu le tic-tac.

Résurrection martienne — Lui, on ne l’entendait pas et on ne l’attendait plus. Il s’agit de Beagle 2, un petit robot conçu par les britanniques pour explorer Mars. Le 19 décembre 2003, il se détache de la sonde européenne Mars Express. Il atteindra dans quelques jours son objectif : le sol poussiéreux et caillouteux de la petite cousine de la Terre. Le 25 décembre, les chercheurs attendent l’heureux avènement sous la forme d’un signal radio, un jingle conçu par le groupe de pop Blur que doit envoyer Beagle 2 après son atterrissage. Silence. Rien ne vient ce jour de Noël. La sonde-mère Mars Express ne recevant rien, on en sollicite une autre, Mars Odyssey. Sur Terre, on réquisitionne le télescope Lovell. Mais le silence s’épaissit, lourd de questions. Beagle s’est-il perdu lors de la traversée de l’atmosphère martienne ou avant ? Est-ce son parachute qui ne s’est pas déclenché, provoquant un crash inéluctable ? Ou bien sont-ce les airbags ? L’atterrisseur rejoint la longue liste des vaisseaux engloutis ou écrabouillés avant d’atteindre la planète rouge. Sur les quelque 40 missions envoyées, plus de la moitié ont échoué (le taux de réussite varie entre un tiers et la moitié selon les missions que l’on prend en compte). Onze ans plus tard, voilà que Beagle 2 réapparaît comme un petit point sur des images prises par la sonde MRO qui tourne autour de Mars. Peu de doutes sont permis, le robot est bien là, sur le sol, à 5 km du site d’arrivée prévu. Il est seulement à demi-déployé, ce qui explique peut-être que son antenne n’ait pas fonctionné. Les autres questions restent en suspens, par exemple : ses instruments ont-ils fonctionné pendant ce temps ? Ce serait un petit miracle martien.

Nomophobie — Rester onze ans sans être joignable à l’instar de Beagle 2, les nomophobes ne pourraient pas le supporter. Voilà un néologisme importé de l’anglais nomophobia, contraction de « no mobile phobia ». Traduction : angoisse ressentie en l’absence de son téléphone portable. L’apparition du mot remonterait à 2008 lors d’une étude menée au Royaume-Uni. Le terme de phobie n’est-il pas abusif quand il sert à décrire une banale anxiété ? Certains préfèrent le terme « adikphonia », tout aussi néologique. Bref, la nomophobie est un concept flou mais dans l’air du temps, qui formalise cette impression que nos téléphones sont de plus en plus comme des extensions de nous-même. Et une nouvelle étude vient de paraître sur le sujet (lire le protocole, en anglais). Elle montre que des étudiants qui doivent répondre à un questionnaire, sans pouvoir répondre à leur téléphone qui est en train de sonner, ont de moins bons résultats, un rythme cardiaque plus rapide et une tension artérielle plus élevée que lorsqu’ils répondent aux questions avec, à côté d’eux, leur smartphone. En l’occurrence, des Iphones. Personnellement, j’ai un Samsung. Ouf.

Scotchant — Il y a des physiciens qui cherchent à comprendre comment l’univers a commencé. D’autres scrutent l’infiniment petit en quête de nouvelles particules. D’autres encore s’attaquent à la compréhension du changement climatique. D’autres, enfin, se demandent comment on décolle du scotch. Parfaitement. Ce n’est pas moins compliqué. Ni moins important. Je ne sais pas si ce sont les insupportables « scriiiiiiiiiiiiiiiitch » de l’adhésif qu’on retire ou bien le souvenir des « aaaaaarrrrrrgggg » poussés suite au brutal décollage d’un pansement qui ont incité les chercheurs à s’attacher à ce problème. Mais ils ont fait des expériences. Non, ils ne se sont pas mis des pansements pour voir quelle méthode de retrait entraînait le moins de cris. Ils ont choisi un protocole plus calibré où ils pouvaient faire varier la vitesse à laquelle on décolle le scotch (V sur le schéma ci-dessous), la longueur du morceau sur lequel on tire (L), et l’angle de décollement (θ). Conclusion pratique : augmentez l’angle pour réduire les effets indésirables. Il y a aussi une conclusion plus théorique que je vous laisse découvrir dans l’article de la revue Soft Matter, et dont la lecture vous permettra sans aucun doute d’oublier la douleur lors votre prochain petit bobo.

Une expérience (dé)scotchante

Une expérience (dé)scotchante

En bref, pour ceux qui sont vraiment accrocs :

L’épidémie d’Ebola serait en légère régression. Une interview dont vous êtes le héros à retrouver sur Slate.fr

2015 est l’année internationale de la lumière. Je compte bien y revenir dans les prochains billets.

Les premières données scientifiques de la sonde Rosetta sur la comète « Tchoury » sont publiées.

Facebook prédit votre personnalité à partir de vos « likes ».

Satire & Science —  Les tueries de ce début d’année à Paris ont marqué le monde entier. La revue Nature y a consacré son éditorial du 13 janvier. Il relie la science et la caricature en déclarant « La libre pensée scientifique et la satire […] sont cruciales pour défier et saper les dogmes et l’autoritarisme ».

Puis, plus loin : « Le droit de critiquer, et même de moquer, la religion, le fanatisme, la superstition et aussi la science, […] est inscrit en France, comme dans beaucoup de pays, comme un droit fondamental de l’Homme ».

Dont acte. On peut caricaturer la science et les scientifiques. Je laisse donc le dernier trait à Charb  :

caricature de science

Les « science media centres » et la place du journalisme scientifique

J’assistai la semaine dernière à une réunion organisée par l’Institut des sciences de la communication du CNRS (ISCC) et l’Association des journalistes scientifiques de la presse d’information (AJSPI) autour de la question : « Faut-il un science media centre à la française ? » Compte-rendu et réflexion personnelle à propos de ce débat qui interroge la place occupée par le journalisme scientifique en France.

Le contexte

A l’heure où les technologies prennent de plus en plus de place dans nos sociétés et où les considérations scientifiques s’immiscent dans les débats et les décisions collectives, l’accès à l’information scientifique et technique pour tous est un enjeu crucial. Or, entre sciences, politique, et grand-public, le divorce semble consommé. Certes, d’après les sondages, les scientifiques sont les personnes auxquelles les français accordent le plus de confiance. Mais simultanément, ils expriment un fort rejet de la classe politique, qui pourtant prend les décisions sur des sujets comme les OGM, l’énergie, la protection de l’environnement. En outre, il faut bien constater, comme le note Jean-Pierre Leleux, sénateur, membre de l’Office parlementaire d’évaluation des choix scientifiques et technologiques (Opecst), que les élites françaises sont très peu familières des sciences. Et ce manque de savoirs de base, comme l’ignorance du fonctionnement de la recherche, se retrouve dans le reste de la population. C’est pourquoi, l’Opecst, propose, parmi ses recommandations, la création d’un « Science media centre » (SMC) à la française.

Qu’est-ce qu’un Science media centre?

Plus précisément, l’Opecst suggère de « créer un centre de communication scientifique au sein de l’Institut des hautes études pour la science et la technologie (IHEST), servant d’interface entre les journalistes et le monde scientifique. » Le rôle de ce SMC serait double : médiatiser les sciences auprès du public et donner aux journalistes un accès rapide à des sources d’information qualifiées. La proposition s’appuie sur l’expérience SMC au Royaume-Uni, qui existe depuis le début des années 2000, et dont le modèle a essaimé au Japon, en Australie, en Nouvelle Zélande et au Canada. Sur différents sujets, la plupart issues de publications scientifiques récentes, le SMC propose des réactions « d’experts» sélectionnées par ses soins et directement utilisables, mais aussi des « briefings » sur certains sujets scientifiques, ou des « factsheets », facilement et rapidement assimilables. Le mieux est encore de se rendre compte par soi-même en allant sur le site du SMC.

Discussion

Les SMC soulèvent de nombreuses questions et réactions. Voici un bref aperçu de celles que j’ai entendu lors de la réunion organiséepar l’ISCC et l’AJSPI. Jean Foyer, de l’ISCC, voit deux défauts dans le SMC britannique : l’absence des sciences humaines et sociales dans son champ de compétence (prise en compte dans la recommandation de l’Opecst) et, surtout, le risque de manque d’indépendance. Qui sélectionne les experts ? Selon quels critères ? Bryan Wynne, professeur à la Lancaster University, se montre très sceptique en posant ces questions. Il rappelle les propos de Fiona Fox, première directrice du SMC, qui vantait son institution et son ambition d’être « fidèle à la science ». Faut-il en conclure qu’il n’y a qu’une seule science ? Ou que le SMC ne donne que la ligne qui lui convient ? Stéphane Foucart, journaliste au Monde, a regardé les listes de citations « prêtes à l’emploi » sur les perturbateurs endocriniens. Des opinions différentes s’expriment, de façon très prudente et nuancée. Selon lui, l’expression « more research is needed », le mot d’ordre des cigarettiers et autres marchands de doute, est parmi celles qui apparaissent le plus dans les citations du SMC. Il rappelle que ces conglomérats visant à fournir une information scientifique ne sont pas une nouveauté. Une organisation similaire avait vu le jour aux Etats-Unis dans les années 90 avant d’être démantelée. Le but était clairement de faire passer le message des industriels, sous couvert d’un rassemblement hétéroclite de partenaires et de financeurs. Et sans faire de procès d’intention, il est vrai que la liste des contributeurs au budget du SMC laisse songeur. Les universités et les académies scientifiques y côtoient BASF, Coca-Cola, Rolls-Royce, Syngenta, l’Oréal. La liste exhaustive est ici.

La conclusion de Stéphane Foucart, ironiquement limpide : « Pour rester le plus nuancé possible, les SMC sont un désastre incroyable ». Cependant, au-delà de la question de l’indépendance, se pose aussi celle de l’utilité. Fournir des contacts pertinents sur un sujet donné ? Cela ressemble furieusement à un travail de journaliste. Traiter de sujets complexes ? « C’est mon métier en tant que journaliste scientifique » explique Cyrille Vanlerberghe, du Figaro, «  et en tant que tel, je n’ai pas besoin de SMC ». Il ne faut néanmoins pas oublier l’autre objectif du SMC : médiatiser les sciences. Mais là encore, le scepticisme se fait sentir chez les participants à la table ronde : «  A-t-on vraiment besoin d’une nouvelle organisation alors qu’il y a déjà un tel émiettement dans le domaine ? » s’interroge Brigitte Perucca, directrice de la communication du CNRS.

On peut regretter qu’il n’y ait pas eu plus de défenseurs du projet de SMC à ce débat, afin de se faire une idée encore plus précise. Parmi les voix qui se sont élevées en sa faveur, celle de Jean Pierre Leleux, pour qui le SMC serait aussi utile pour sensibiliser les politiques, et celle d’Alain-Jacques Valleron, de l’Académie des sciences, selon lequel le SMC pourrait fournir un travail de réflexion à la frontière sciences/société que les journalistes n’auraient pas le temps d’effectuer en grande profondeur.

 Mon avis en forme d’épilogue : Quelle place pour les journalistes scientifiques ?

Personnellement, je partage le scepticisme face au SMC. Les relations sciences/sociétés n’ont pas besoin d’un énième intermédiaire institutionnel et en tant que journalistescientifique, je n’ai pas besoin qu’on me mâche le travail. Le problème est plutôt le suivant : il n’y a pas beaucoup de journalistes scientifiques, encore moins qui ont les moyens de faire (correctement) leur travail. Soit parce que leur rédaction les considère comme secondaires, soit parce que leur situation est précaire et qu’on leur demande de produire des articles « à la quantité » avec des sujets qui « buzzent » pour gagner leur vie. Pourtant les vocations ne manquent pas, et le journalisme scientifique d’investigation, pouvant creuser les sujets en profondeur, répondrait à mon avis à une demande sociale. Malheureusement, on ne l’entend pas. C’est pourtant l’absence d’offre satisfaisante qui, selon moi, détourne les citoyens de la science. Or ce résultat est déformé en argument bulldozer du type « de toute façon, la science c’est compliqué ça n’intéresse pas les gens » destiné à cantonner la place de la science à celle d’un divertissement pour intellos. C’est en partie aux journalistes scientifiques de faire leurs preuves en proposant des nouvelles formes, à la fois fouillées et attrayantes. Mais il faut aussi que la demande d’information scientifique de qualité vienne du plus grand nombre, sans quoi elle n’apparaitra que comme une revendication corporatiste. C’est un des enjeux de la médiation des sciences auprès du grand public que de faire changer le rapport de force, pour l’instant en faveur de « l’entertainment » et de la rentabilité. Je pense qu’un « science media centre », aussi indépendant et bien intentionné soit-il, ne réglerait pas cette question, qui mériterait en elle-même un autre débat.

Comment j’ai détesté les maths

Comment j'ai detesté les maths

Je vais vous faire une confidence : j’ai toujours aimé les maths. D’accord, ce n’est pas forcément une révélation fracassante de la part d’un blogueur de sciences. Vous comprenez ainsi que lorsque j’ai entendu parler du film/documentaire d’Olivier Peyon, « Comment j’ai détesté les maths « , destiné à faire la lumière sur les mathématiques, voire à en redorer le blason, j’étais convaincu d’avance. Mais beaucoup de personnes se reconnaissent sans doute dans l’ouverture du film, où, face caméra, des élèves crient leur détestation mathématique : « It fills me with rage and anger » lance ce jeune américain. « C’est la destinée d’être nulle en maths » lâche cette étudiante. Face à cette avalanche de réactions dont ils sont pleinement conscients, les mathématiciens sont quelque peu dépourvus. «Ils sont tellement à te dire qu’ils étaient les derniers que forcément cela interroge quoi, comment pouvaient-ils être autant de derniers?» plaisante Cédric Villani comme pour exorciser le problème : « C’est pas normal, ça ne va pas».

Quel est l’antidote ? Olivier Peyon ne donne pas de formule, ne déroule aucune démonstration. Plutôt que d’essayer de se substituer à un cours en vulgarisant la mathématique et sa forêt de symbole, le film fait un pas de côté pour brosser le portrait de la galaxie des maths, ses profs, ses chercheurs. Mais il veut aussi montrer que cette galaxie est aussi la nôtre, que la frontière est artificielle. On rencontre ainsi François Sauvageot, géant barbu et chevelu…et prof de maths, dont le visage s’illumine quand il décrit ce qu’il ressent au moment où on peut se dire : « ça y est, j’ai compris ». Impossible de ne pas être contaminé par son enthousiasme quand il raconte comment le cheminement d’une démonstration compte plus que le résultat même, avec ses tours et détours semblables à ceux d’un alpiniste s’attaquant à une ascension inédite.  Et une fois au sommet, se retournant, le mathématicien peut désormais poser ses mots pour transmettre son savoir aux autres.

Le mathématicien justement, vous avez sans doute son image en tête: veste en tweed, lunettes et nœud papillon. Cédric Villani n’est pas loin : lavallière, broche-araignée et style romantique décalé. Celui qu’on a surnommé la « Lady Gaga des mathématiques » depuis la médaille Fields—la plus haute distinction dans le domaine—s’efforce de médiatiser sa « discipline ». Mais faut-il utiliser ce terme ? Dans le film, Villani énumère ce que j’appellerais les antinomies des maths : « Les mathématiques sont rigoureuses mais imaginatives, inégalitaires et démocratiques, anciennes et en mutation permanente, solitaires et sociales à la fois, difficiles et simplissimes. »  Plus éloigné d’une définition abstraite que d’un art poétique.

Comme dans toute activité créatrice, il y a des lieux propices aux mathématiques. L’Institute for advanced studies à Princeton, l’IHES au sud de Paris ou encore le centre Oberwolfach dans le Bade-Wurtemberg. Perdu au milieu des montagnes, ce dernier semble être une utopie surgie de la terre. Les mathématiciens sont invités à venir y séjourner, à se mélanger,  loin des agitations de l’extérieur. C’est un lieu où le temps, s’il ne s’est pas arrêté, oscille entre les sentiers des réflexions mathématiques et ceux, plus sensibles, des escarpements alentours. A l’entrée du centre trône la sculpture de la surface de Boy. A l’émotion que l’on perçoit à écouter Gert-Martin Greuel confier ce qu’il ressent au contact de cette matérialisation d’une pensée abstraite, on comprend que le lien entre beauté et mathématique n’est pas qu’un cliché destiné à esthétiser un univers aride, mais une réalité profonde dont la signification nous échappe.

Le centre Oberwolfach

Le centre Oberwolfach

Cependant cette idylle n’est qu’un versant de ce monde et le film se garde bien de le porter aux nues. La dernière partie, consacrée à la responsabilité des mathématiques dans les dérives de l’économie financière, le rappelle.  Nous baignons dans les mathématiques. Pour le meilleur et pour le pire.  Le film oppose les réactions de Jim Simmons à celles de Georges Papanicolaou. Le premier fut mathématicien jusqu’à l’approche de ses 40 ans. Il décide alors d’appliquer ses connaissances à la finance. C’était au début des années 80, désormais ses modèles mathématiques dominent les places financières, notamment par le trading à haute fréquence, dont Simmons revendique l’utilité. Les algorithmes que son entreprise génère lui apportent une richesse considérable, qu’il dépense en partie pour financer des instituts de mathématiques fondamentales. De l’autre côté, Georges Papanicolaou enseigne à Stanford et forme le haut du panier des traders-mathématiciens de Wall Street. D’origine grecque, il voit dans sa famille les ravages de la crise financière et confie, amer :

«En finance, les mathématiques ont servi de couverture aux prises de décision des banques. La profondeur de la recherche mathématique, le doute, le questionnement, la remise en cause: tout ce qui guidait la science depuis 300 ans a été compressé Mais tout le monde jouait le jeu, la fête continuait, les banques faisaient de l’argent, personne ne voulait arrêter la danse. Il y a eu une inflation démesurée de l’espoir que l’on plaçait dans les mathématiques. Mais utilisez les maths à mauvais escient et elles se vengent.»

Je regrette un peu qu’Olivier Peyon, voulant aborder les maths par tous ces angles, n’en approfondisse réellement aucun. Il a cependant le mérite de montrer qu’intéresser les gens aux mathématiques est un enjeu démocratique et d’apporter un regard extérieur au domaine. Pour détourner (facilement, je l’admets) une citation célèbre, les maths sont une chose trop importante pour être laissée aux seuls mathématiciens.

Deux citations du film pour achever de convaincre ceux qui ne le sont pas encore :

« On peut se demander à quoi servent les mathématiques dans la formation d’un être humain. Pour moi, elles sont un espace de potentialités : on peut les faire marcher au son du clairon, les utiliser pour asseoir un pouvoir ou reproduire des schémas sociaux, mais on peut tout autant s’en servir pour échapper à la folie du monde, ou aller au-delà des étoiles. »

 «Ne croyez aucune autorité. Vérifiez par vous-même. C’est aussi une chose fondamentale en mathématiques. Vous ne pouvez pas vous contenter d’un résultat, vous devez vérifier par vous-même. Réfléchissez, pensez, utilisez votre tête. Ne répétez pas des formules apprises par cœur, mais développez vos propres idées. N’arrêtez jamais.»

Plus de 1000 exoplanètes au compteur !

Vue d'artiste d'une exoplanète (crédit : Nasa)

Vue d’artiste d’une exoplanète (crédit : Nasa)

Ça y est ! La barre des 1000 mondes découverts à l’extérieur du système solaire vient d’être franchie. Du moins si on en croît le décompte de ce catalogue tenu par un chercheur de l’Observatoire de Paris. Ce palier est bien sûr symbolique, car il y a sans doute quelques « fausses alarmes » qui se révèleront ne pas être des planètes et surtout parce que les données du satellite Kepler fournissent quelques milliers d’autres candidates dont l’existence ne demande qu’à être confirmée. Aujourd’hui, la découverte d’une exoplanète ne fait plus la Une des journaux. Elles sont d’ailleurs souvent annoncées par  « grappes » de 5 ou 10. Mais il y a seulement une vingtaine d’années, le système solaire, avec ses planètes, était encore une exception dans l’univers.

51 de Pégase b lance la traque

Au début des années 1990, la quête des exoplanètes n’est pas un sujet de recherche nouveau. Plusieurs chercheurs avaient fait des annonces auparavant, en s’appuyant notamment sur l’astrométrie, une technique qui consiste à mesurer précisément la position d’une étoile et à déceler d’éventuelles perturbations dues à une planète Mais ces découvertes étaient entachées d’erreurs, et les scientifiques avaient dû se rétracter.  En effet, les scientifiques ne cherchent pas à voir directement une planète extrasolaire avec leur télescope : ce serait comme chercher à distinguer la lueur d’une bougie (la planète) à côté de celle d’un phare (l’étoile). Il y a bien sûr de nos jours des exceptions

Plutôt que de mesurer la position des étoiles, les chercheurs  peuvent également mesurer les variations de leur vitesse. Comment ? En observant la fréquence de la lumière de l’étoile, ou, pour le dire vite, sa couleur. Vous avez sans doute déjà entendu la sirène d’un camion de pompier : quand il s’approche de vous, le son semble devenir de plus en plus aigu (sa fréquence augmente), puis il s’éloigne et la sirène devient plus grave (sa fréquence diminue). C’est pareil pour la lumière qui nous parvient d’une étoile : lorsqu’elle se déplace vers la Terre, nous voyons la fréquence de sa lumière augmenter (c’est-à-dire que nous voyons sa couleur « bleuir ») et quand elle s’éloigne, sa couleur « rougit ». Ce phénomène s’appelle l’effet Doppler, et vous pouvez en apprendre plus ici. Evidemment, cette variation est très faible et nécessite un instrument spécial couplé à un télescope : un spectrographe.

Au tournant 1994-1995, c’est avec un spectrographe nommé Elodie que les astronomes suisses Michel Mayor et Didier Queloz scrutent la voûte céleste, et en particulier, 142 étoiles. Parmi ces astres, un attire leur attention. Il s’agit de la 51e étoile de la constellation de Pégase. Il semble que les  infimes variations de sa vitesse soient dues à la présence d’une planète à ses côtés. Mais voilà, ce serait une planète géante tellement proche de l’étoile que sa révolution ne durerait que 4,2 jours ! Alors les astronomes hésitent. Un article théorique ne vient-il pas d’être publié au début de l’année 1995 qui affirme que des planètes géantes ne peuvent tourner que loin de leur étoile, comme Jupiter qui orbite en 11 ans autour du Soleil ? En juillet 1995, un an après les premiers signes de la présence de la planète,  Michel Mayor et Didier Queloz refont une nouvelle fois leur mesure : le signal est toujours là, avec la même périodicité.  Les tergiversations ne sont plus de mise et le 6 octobre, dans la revue Nature, ils annoncent la découverte de 51 de pégase b, officieusement appelée Bellerophon, tel le dompteur mythologique de Pégase.

Leurs principaux concurrents, les américains Geoffrey Marcy et Paul Butler en perdent leurs lunettes : eux ne cherchaient pas si près de l’étoile ! Quelques mois plus tard, ils confirment la découverte de Mayor et Queloz et apportent en plus deux nouvelles planètes du même acabit. Le compteur à exoplanète est débloqué.

Des mondes divers et exotiques

Depuis la chasse est ouverte. Soit avec la mesure des vitesses soit grâce à d’autres méthodes comme le transit ou l’effet de microlentille gravitationnelle. Ou encore avec des satellites comme Kepler, malheureusement tombé en panne.  Les « Jupiter chaudes » comme 51 de pégase b ont d’abord été les plus nombreuses à tomber dans les filets des astrophysiciens. Ce sont les plus grosses et les plus proches de leur étoile, donc celles qui produisent les effets les plus facilement observables. Mais il y a aussi des « Neptunes chaudes », comme Mu Ara c, à mi-chemin entre une géante gazeuse et une planète tellurique comme la Terre. Puis des « super-Terres », qui font jusqu’à dix fois la masse de notre planète.  Des mondes complètement exotiques aussi : il existe des planètes errant au milieu de nulle part comme PSO J318.5-22, quelques unes avec plusieurs soleils comme PH1, d’autres où il pleuvrait du verre comme HD 189733b, et même certaines autour de pulsar, comme celle découverte par Dale Frail et Aleksander Wolszczan en 1992 (avant même Michel Mayor).

En 20 ans, les planètes du système solaire sont donc passées du statut d’îlots perdus dans l’océan étoilé à celui de membre quelconque d’un archipel immense, mais dont aucune partie ne ressemble à une autre !

La distance qui nous sépare de ces mondes va de quelques années lumière (la plus proche serait Alpha Centauri Bb, dont l’existence reste à confirmer) à plusieurs dizaines d’années lumière. Néanmoins, les exoplanètes que l’on connaît pour l’instant sont nos voisines. Or il y aurait quelque 200 milliards d’étoiles dans la Voie lactée et  au moins autant de galaxies dans l’univers. De quoi donner le vertige sur le nombre de planètes potentiellement habitables. Alors pourquoi pas la vie ailleurs ? La quête ne fait que commencer…

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