La lumière en lumière

Préfacé par l’astrophysicien Roland Lehoucq, cet ouvrage en largeur richement illustré s’efforce d’être complet et sans jargon. Ce n’est pas toujours au point mais il faut saluer un véritable effort pour se mettre à la portée du grand nombre. Les textes courts et concis font que sa lecture, même linéaire, n’est jamais ennuyeuse.

la lumiere en lumiere adp sciences

Je l’ai lu d’une traite, l’imagination emportée soit vers l’infiniment vaste des étoiles, soit vers l’infiniment petit des photons. Chacun y trouvera, dès la prime adolescence, matière à s’instruire comme à rêver, qu’il soit littéraire, économique ou scientifique. Neuf chapitres rythment l’exploration de ce sujet dont on ne pouvait soupçonner qu’il soit aussi vaste. Manque cependant – mais les auteurs ont été formatés à la mathématisation du monde dès le lycée… – un chapitre sur les Lumières de la Raison, celle qui a permis justement l’essor de la méthode expérimentale et des techniques qui permettent d’analyser le soleil ou les galaxies lointaines.

1969 apollo 11

Cet atlas de la lumière pour notre temps commence par un peu d’histoire. Si les Antiques ne s’intéressaient qu’à l’homme, donc à la vision, les savants en pays d’islam ont approfondi la physique de la lumière en la dotant d’une existence propre. Les auteurs rappellent que « ‘la science arabe’ est écrite par des musulmans, des chrétiens, des juifs, des païens, dans la langue intellectuelle, celle du Coran » p.4. Il s’agit d’un savoir d’époque et pas d’une religion.

C’est d’ailleurs en Occident que la religion s’oppose le plus à la curiosité humaine, tout étant réputé figé dans le Livre et les seuls intellectuels étant « des clercs travaillant dans les abbayes » dont la « principale préoccupation vise à concilier foi et raison » p.4. Il faut attendre la Renaissance pour que les savoirs émigrent du monastère à la cour des mécènes, qui « ont besoin de connaissances pratiques ». La querelle actuelle de l’université française – qui serait soumise à l’économie de marché plutôt que de former l’esprit critique – ressemble fort à la querelle Renaissance entre clercs d’Église orientés vers la seule foi et riches princes orientés vers la vie bonne…

Dieu ne tarde pas à s’effacer au profit de la connaissance physique avec Descartes, Huygens, Newton et Laplace, jusqu’aux apports de l’électromagnétisme au XIXe siècle et au bouleversement de la théorie quantique et de la relativité au XXe siècle : la lumière est à la fois onde et corpuscule – le photon. « La lumière est une onde qui transporte de l’énergie sans mouvement de matière » p.12. Sa vitesse ultime dans le vide est de 299 792 458 mètres par seconde.

piaf miroir

Mais la lumière visible, entre 380 et 780 nanomètres de longueur d’onde, n’est qu’une partie de la lumière globale qui s’étend de part et d’autre avec l’infrarouge et l’ultraviolet. Ce que nous appelons « les couleurs » ne sont que notre réception, les animaux voient autrement. D’autant que les photons peuvent être absorbés (couleur noire), réfléchis (couleur blanche) ou diffractés (différentes couleurs selon l’angle). Les matériaux font miroir ou concentrent en loupe, transforment la lumière en chaleur comme font les lucioles ou en éléments organiques comme la photosynthèse. Les seuls matériaux que l’on voit sont ceux qui diffusent la lumière.

Je ne peux tout vous raconter de la richesse de ce livre. La lumière et la vie analyse les couleurs et les biorythmes circadiens jusqu’aux soins de diagnostics et de traitements ; lumière et environnement montre comment surveiller la composition de nos assiettes et de l’air que nous respirons par spectroscopie et Lidar (Light Detection and Ranging) ; les lumières et la terre inventorient couleurs du ciel, mirages et aurores polaires ; lumière et espace perce les mystères de l’univers, permet d’évaluer les distances et même de se déplacer en voilier dans l’espace ; les technologies du quotidien sont utiles pour reconstituer Lascaux ou calculer la distance de la terre à la lune, se repérer dans le temps et l’espace, analyser par le LIBS de quoi est faite une planète lointaine ou repérer les indices d’un crime, communiquer par fibres et pixels ou découper ou souder au laser dans l’industrie.

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Le livre se conclut par l’énergie solaire, désormais au point, et par le projet fantastique de fusion comme dans le soleil, qui permettrait une énergie « illimitée » (jusqu’à consommation de la terre même…). Mais comme l’homme reste un loup pour l’homme, la lumière comme arme n’est pas oubliée, des miroirs d’Archimède au laser de guidage des missiles ou aux expérimentations de laser pour aveugler ou détruire. Un avion américain équipé d’un laser chimique d’un mégawatt, le YAL-IA, a même été produit jusqu’en 2011 pour détruire des missiles balistiques en phase d’accélération (photo p.146).

L’ultime chapitre est consacré à lumière et culture, l’accélérateur synchrotron permettant d’imager les fossiles plats, de comprendre la décoloration des pigments d’artistes et d’analyser les couches de vernis des luthiers. Sans oublier les feux d’artifices, qui sont un art véritable à la technique pragmatique.

Un bien beau livre qui, dans le silence des textes et le chatoiement des images, permet de méditer l’univers, son excitante complexité et son incomparable beauté.

Coordonné par Benoit Boulanger, Saïda Guellati-Khélifa, Daniel Hennequin, Marc Stehle, La lumière en lumière – du photon à l’internet, 2016, EDP sciences, 156 pages, €29.00

Attachée de presse : Guilaine Depis, contact presse guilaine_depis@yahoo.com ou 06 84 36 31 85

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