Les Petits Papiers : Espace & Mathématiques avec Pierre Personne

Publié par astu 'sciences, le 23 avril 2021   120

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"Les Petits Papiers" : une série d'articles à thème donnant la parole aux scientifiques, chercheurs ou passionnés des sciences.  Les petits papiers, ce sont des entretiens retranscrits sous formes d’articles sur des thématiques scientifiques et diverses.

Pour sa première édition, la série abordera la thématique de l’Espace.  Pour ce dernier article, c'est à travers un entretien réalisé avec Pierre Personne, directeur de l'école ESDAC Clermont et passionné de physique et de vulgarisation scientifique, que nous aborderons le lien entre les sciences mathématiques et l'espace.

Bonjour Pierre, pourriez-vous dans un premier temps nous dévoiler votre parcours professionnel scientifique ainsi que vos activités actuelles ?

Mon parcours est quelque peu sinueux. D’un baccalauréat scientifique, j’ai intégré une classe préparatoire en mathématiques-physique dans laquelle m’a été inculqué beaucoup de rigueur scientifique. À la suite d’un essai en école d’ingénieur, je me suis orientée vers la physique que je trouvais plus intéressant car plus appliquée que les mathématiques. Un master en physique des matériaux m’a mené à effectuer, 2012, un stage d’une durée de six mois sur le graphène, un matériau possédant des propriétés électroniques et mécaniques.

Après coup, mon parcours s’est dirigé dans l’éducatif et le scolaire. Je suis, à présent, en poste en tant que directeur de l’École de Design ESDAC où j’ai ultérieurement été professeur de sciences.

Mon intérêt pour la science est très éducatif. Mon expérience au sein de l’organisme Les Petits Débrouillards, dans laquelle nous recherchions à diffuser les sciences d’une manière différente, le démontre. Présenter une alternative aux mathématiques et à la physique différente de celle enseignée à des étudiants en lycée.

Vous désirez vulgariser la science pour les plus jeunes ?

La vulgariser pour les plus jeunes, de la petite enfance aux adolescents passant le baccalauréat. Soi dit en passant, en post-bac, il y a énormément d’actions différentes et intéressantes à explorer pour comprendre les sciences.

Un lien très fort lie lunivers et les sciences. En quoi les mathématiques et la physique prennent par à lespace et au cosmos ?

En tant qu’humain, et c’est ce qu’il faut que nous comprenions, nous sommes composés de nombreuses molécules, cellules et atomes. Tous proviennent de la créations dans les étoiles, soit par fusion ou lors de supernovas. Cela possède une symbolique philosophique puisque nous pouvons nous définir comme de la poussière d’étoiles.

En physique, énormément d’études portent sur la lumière et la température. Comme nous ne pouvons pas nous rendre, à proprement parlé, dans l’espace, de nombreux principes physiques comme la longueur d’onde permettent de déterminer la température des étoiles en regardant sa lumière. 

Une application assez mathématique observable dans les espace sont les résonances orbitales. Au sein d’un même système solaire, se trouve de nombreuses masses de poussières stellaires, certaines vont tourner et de petites planètes vont se former. Il est intéressant d’étudier les anneaux de Saturne dans lesquelles des effets d’orbites sont observables. 

Kepler, astronome allemand du XVIème siècle, fut l’un des premiers scientifiques à poser des équations sur les orbites des planètes autour du soleil. Universellement connu pour ses trois lois planétaires, il a marqué notamment l’astronomie.

Une de ses lois, la loi des orbites, étudiée en terminale scientifique, certifie que plus une planète s’éloigne de son centre orbital plus elle est lente. En prenant pour exemple le cas des comètes, plus celles-ci vont se rapprocher du soleil, plus elles vont accélérer. L’ensemble des trajectoires sont des ellipses, ce pour quoi cette loi est surnommée « loi des orbites ».

Une découverte récente a permis de vérifier une théorie bâtie par Einstein en 1916. En 2016, l’existence et la découverte de ses ondes gravitationnelles a été confirmée.

Les ondes gravitationnelles sont une déformation de l’espace-temps, lors de la fusion de trous noirs. 

Les trous noirs se tournent autour pour ne devenir qu’un, cela a pour conséquence de créer des ondulations. Ces perturbations sont de l’ordre d’un atome. La forme de celle-ci avait été prédit pas Einstein et c’est grâce aux recherches de plusieurs laboratoire que l’outil de variation fut détecté en 2015 et 2016.

Il est difficile de s’en rendre compte car ce n’est pas à l’échelle humaine. Enormément de phénomènes du cosmos sont détectable grâce à la science.

Le point de Lagrange est une position de l’espace où les champs en gravité de deux corps en orbite l’un autour de l’autre se combinent pour trouver un équilibre. Pour exemple, si nous prenons la Terre et la Lune, il y a un point sur lequel la Terre attire autant que la lune. Lors de la rotation de la lune autour de la Terre, la Terre se meut mais le point lui ne bouge pas du tout.

Vous avez évoqué le point de Lagrange. Quels sont ses principes mathématiques et physiques ?

Nous sommes assis sur une chaise, c’est ce qu’on appelle le poids ou force gravitationnelle, la Terre nous attire. La Terre est autant attirée par nous que nous sommes attirée par elle. 

Le point de Lagrange est le point où ses deux forces sont égales, c’est-à-dire que c’est un point sur un segment entre deux astres où l’on est attiré de la même manière.

Ne souhaiteriez vous pas enseigner la physique ? Votre but est-il de retourner dans un parcours purement du domaine scientifique ou éducatif ?

Mon poste actuel est assez énergivore mais les sciences et l’éducation des plus jeunes restent une de mes plus grandes passions. Je possède toujours des engagements associatifs en parallèle.

Retourner à l’enseignement est une possibilité mais elle n’est pas prioritaire. Ce qui me manque le plus est le recherche, beaucoup de thématiques de recherche que je souhaiterais aborder. En revanche, cela demande énormément de temps, de lecture anglophones et de bibliographies. Il faut un réel cadre de recherche, mais je sais que c’est une possibilité vers laquelle je tend dans un futur plus ou moins proche.


Cette semaine, retrouvez "Les Petits Papiers" quotidiennement afin d'en apprendre plus sur l'espace. 

C'est à travers cinq entretiens réalisés avec des scientifiques , chercheurs et passionnées que nous avons abordé la thématique de l'espace. Retrouvez nous prochainement pour une deuxième édition et une nouvelle thématique.