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Les besoins en énergie en 2050

 

Exposé de Serge DEGUEIL à la conférence « Quelles énergie pour les générations futures : les défis à relever »

présenté le 2 décembre 2016 au Centre International d’Accueil de Paris

 

Quels sera le besoin en énergie en France en 2050 ? Comment se projeter dans 30 ans alors que le monde évolue si vite ?  Problème difficile car les hypothèses prises pour évaluer le besoin vont reposer sur des modèles d’évolution qui dépendront en partie de la sensibilité de chacun dans sa vision du monde. Il est donc nécessaire d’être prudent dans les estimations et d’asseoir le raisonnement sur des logiques basées sur un large consensus.

Tout d’abord à l’époque de la mondialisation il est difficile de s’affranchir  de l’évolution du monde dans lequel la France va se trouver et cette évolution va reposer sur cinq paramètres fondamentaux : l’économie, la géopolitique, la technologie, l’environnement et la démographie. La population va continuer à progresser. De 6.7 milliards en 2011 elle passera à 8.7 milliards en 2035 pour se situer entre 8.3 et 10.8 milliards en 2050. En prenant une hypothèse de fertilité moyenne un peu plus faible que le rythme de progression actuel, la population mondiale devrait tout de même atteindre 9.5 milliards d’habitants.  Ceci se traduira forcément  par un plus grand besoin en énergie d’autant plus qu’actuellement les 2/3 de la population aspirent à un meilleur confort énergétique et 1/3 est en dessous du seuil de pauvreté. En deux générations entre 1945 et 2005 la consommation d’énergie a été multipliée par 6 avec aujourd’hui une consommation de 13000 Mtep. Mais cette tendance inflationniste a actuellement tendance à se tasser grâce en particulier à une plus grande efficacité énergétique.

Trois types d’utilisations principales sont à prendre en compte dans la demande énergétique. La fourniture d’électricité, la mobilité, et les applications fixes comme l’industrie et le chauffage. Le poids de chacune de ces utilisations dépendra bien sûr du niveau de développement des différentes régions du monde, de leurs ressources propres et de leurs besoins. Les combustibles fossiles continueront d’occuper une place prédominante au moins pendant les 10 prochaines années, le pétrole pour la mobilité et ce que l’on appelle l’énergie de bouclage qui vient en complément pour la fourniture d’électricité, le gaz qui sera en très nette augmentation pour le chauffage et les procédés de transformation mais également la fourniture d’électricité. Le charbon continuera sa progression, beaucoup plus lentement à cause de la production de gaz à effet de serre, mais de façon inéluctable dans les pays disposant de fortes réserves comme l’Amérique du nord ou la Chine. 

Dans son dernier rapport l’Agence Internationale pour l’Energie (AIE) prévoit une augmentation de la consommation dans le monde de 37% d’ici 2040. Mais cette augmentation ne sera pas homogène. Elle devrait être relativement faible, dans les pays européens, aux Etat Unis, au Japon et en Corée du Sud, par contre il y aura une forte augmentation dans le reste du monde et en particulier en Asie qui représentera 60% de la demande. En particulier, les besoins énergétiques de l'Afrique devraient très fortement augmenter (+83%) en raison du rattrapage économique de ce continent mais surtout de sa croissance démographique attendue (+75% d’ici à 2040). Pour un bon équilibre cette évolution devra reposer sur 3 critères : La sécurité énergétique, l’équité énergétique et le développement durable.

Dans le mix énergétique des années 2040/2050, l’AIE prévoit une consommation globale de 239 millions de TWh avec une répartition dans laquelle les énergies fossiles resteront prépondérantes : charbon 22% soit une baisse relative de 6 points par rapport à la consommation de 2012, le pétrole 30% en baisse de 3 points tandis que le gaz naturel avec une consommation de 28% verra une hausse importante de 5 points. Le nucléaire représentera 6% de la production en hausse de 2 points. Pour leur part les énergies renouvelables représenteront 16% de la production énergétique en hausse de 4 points (Fig1). Ces chiffres varient sensiblement suivant les études mais les tendances restent les mêmes et les pétroliers eux mêmes arrivent à des conclusions similaires. Mais ce mix énergétique ne satisfait pas les objectifs de la COP21  avec une augmentation des émissions de COde 34 % par rapport à 2012 ce qui correspondra à une augmentation de la production de 11Gt. Rappelons que l’objectif du GIEC était de maintenir le réchauffement  à 2° voir 1.5°par rapport aux températures préindustrielles soit une réduction des gaz à effet de serre de 40 à70% par rapport au niveau de 2010.

image1Fig. 1 - Évolution de la consommation d’énergie dans le monde          

L’électricité représente une énergie propre là où elle est consommée mais pas forcément où elle est produite. C’est toujours l’énergie fossile qui sera le principal fournisseur d’électricité avec 29 % de gaz, 26% de charbon, le pétrole n’intervenant plus que pour 2 à 3 %. Les énergies renouvelables prendront une grande part avec 32 % et le nucléaire apportera de 10 à 11 % (Fig2). Que pouvons-nous conclure de tous ces chiffres ? Que dans les années 2040/2050 c’est toujours l’énergie fossile qui couvrira  l’essentiel des besoins énergétiques du monde, le charbon, compte tenu des réserves importantes et le pétrole qui répondra au besoin de mobilité. Pour l’électricité on verra une montée importante des énergies renouvelables, mais là encore les énergies fossiles charbon et gaz couvriront la moitié des besoins. Cela conduira inéluctablement à une augmentation des gaz à effet de serre ne permettant pas de satisfaire aux objectifs de la COP21.

Fig. 2 - Production d’électricité dans le mondeFig. 2 - Production d’électricité dans le monde

Quels seront les besoins de la France dans ce contexte international ?

Si l’on regarde l’évolution française entre 1990 et 2013 on constate que la consommation d’énergie primaire a augmenté de 13.1%. Cette consommation se répartit actuellement de la façon suivante : 3.4% pour le charbon, 30.1% pour le pétrole et 14% pour le gaz. L’électricité primaire constituée de l’hydraulique,  l’éolien, le photovoltaïque et le nucléaire représente 45% de la consommation. Reste 7% pour les énergies renouvelables et les déchets dédiés principalement au thermique (Fig 3). Globalement en un peu plus de 20 ans la consommation d’électricité a augmenté de près de 40%. Ceci traduit une évolution de la société française qui se tourne vers l’électricité et une politique de transfert des usages.

image3aFig. 3 : Consommation d’énergie en France

Estimation du besoin électrique futur pour la France

L’estimation de la quantité d’électricité qui sera consommée en 2030 et 2050 va s’appuyer d’une part sur l’historique et d’autre part sur des hypothèses d’évolution de la société dans les  décennies à venir. Mais cette extrapolation ne sera valable que s’il n’y a pas de rupture dans le processus de consommation. L’analyse de la consommation électrique depuis les années 70, montre une augmentation rapide de la consommation de 1973 à 1990 sur une pente de 10TWh/an, une augmentation un peu moins rapide entre 1990 et 2004 avec une pente de 8TWh/an et un net ralentissement entre 2004 et 2010 avec une pente moyenne de 3.3TWh/an . Ce ralentissement montre que les besoins ont progressivement été satisfaits et que l’on entre depuis 2004 dans une phase ou la croissance absolue ne correspond plus à la réalité de la société. 2010 marque une rupture dans le processus de consommation, liée à la crise économique qui a frappé l’Europe et qui semble actuellement se terminer ( Fig  4).

image4a Fig. 4 - Évolution de la consommation entre 1970 et 2014

Pour les années à venir on peut donc penser que la progression de la consommation suivra l’adaptation de la société à de nouveaux idéaux plus orientés vers la préservation des ressources naturelles que vers la consommation à tout prix.

Parmi les principaux paramètres qui vont conditionner les consommations futures certains conduiront à une augmentation du besoin électrique, tandis que d’autres entraineront une réduction :

  •     - moins de grosses installations industrielles - baisse ;
  •     - multiplication des petites industries à forte valeur ajoutée-augmentation ;
  •     - développement de la recherche - augmentation ;
  •     - politique MDE (maitrise de la demande en énergies) - baisse
  •     -  transfert des usages - augmentation ;
  •     - augmentation de la population - augmentation ;
  •     - développement des techniques de l’information (augmentation de la consommation partiellement compensée par le développement de technologies de moins en moins énergivores).

Pour les décennies à venir on peut envisager une progression assez modeste correspondant à l’évolution des années 2004-2010 qui ont déjà intégrées la plupart de ces paramètres soit une pente de l’ordre de   3TWh/an[1]. Ceci conduira à une consommation de 525 TWh en 2030 et 590 TWh en 2050 correspondant à une progression annuelle de 0.6 % (Fig : 5)

 image5aFig. 5 - Projection sur les 25 prochaines années Sur le plan mondial, les prévisions d’avenir ne semblent pas corroborer les perceptives de la COP 21. La France par contre, avec sa politique énergétique basée sur les énergies renouvelables et le nucléaire, pourrait largement relever le défit à la condition qu’un bon équilibre soit respecté entre les différentes énergies. N’oublions pas que compte tenu de leur fonctionnement aléatoire, les énergies éoliennes et photovoltaïques nécessitent un complément par une énergie fossile qui sera principalement le gaz qui permet, à la demande, une mise en production rapide. Rappelons que la production actuelle de CO2 liée à la production électrique est de l’ordre de 39 MT

Fig. 6 - Hypothèse de répartition des énergies en 2050Fig. 6 - Hypothèse de répartition des énergies en 2050

La figure 6 ci-dessus propose, pour satisfaire au besoin de 2050, une répartition énergétique  avec une part du nucléaire ramenée à 60%, soit une baisse de 15 à 18 points[2] par rapport à la situation actuelle et une part du renouvelable, hors hydraulique, de 21% soit une augmentation de 6 points. Ceci permettra de limiter la production de CO2 électrique à 80 MT.

[1] Certaines associations considèrent que la baisse de consommation entre 2010 et 2016 est due uniquement à la prise de conscience du besoin d’économie d’énergie en oubliant la crise économique.

[2] Compte tenu de l’augmentation du besoin cela reviendrait à conserver à peu près les moyens de production nucléaire actuelle.

À la recherche d’une théorie de Tout

ou

Les physiciens en quête du GRAAL

   par Pierre LAHARRAGUE

" Ce qui est incompréhensible, c’est que l’Univers soit compréhensible "

Albert Einstein, prix Nobel de physique1921

        

" Je pense que nous ne parviendrons jamais à expliquer les principes fondamentaux de la Science 

Steven Weinberg, prix Nobel de Physique 1976


 

Depuis qu’une étincelle d’intelligence a jailli dans le cerveau du genre Homo, ce dernier n’a jamais cessé de vouloir comprendre le monde qui l’entoure. Les explications qu’Il s’est donné ont varié à mesure que les observations s’accumulaient. Pour tenter de se faire une idée très simplificatrice de cette évolution au cours des millénaires, on pourra retenir les grandes étapes suivantes :

- la période naïve ou magique de l’Homme préhistorique qui associait un esprit à tous les objets: par ex. l’esprit soleil, l’esprit lune, ou l’esprit fleur...

- la période mythique ou religieuse avec une description qui s’est faite plus complexe: par ex. les univers babylonien ou égyptien ou chinois ...

- la période rationnelle ou scientifique engendrée principalement par la pensée grecque selon laquelle la raison humaine doit être capable d’appréhender les lois naturelles.

 Cette dernière approche qui est la notre aujourd’hui, s’est considérablement développée,  enrichissant  savoir et  connaissance et engendrant aussi des applications dans toutes sortes de domaines. Ainsi la Science est devenue une reine au point que rien ne semble plus devoir lui résister. Grisé par les conquêtes éblouissantes de cette fin du millénaire, l’Homme n’ambitionne pas moins que de bâtir une théorie à partir de laquelle tout ce que recèle l’Univers et l’Univers lui-même, pourraient s’expliquer de façon logico-déductive. Ainsi, Stephen Hawking n’a t-il pas hésité à intituler sa lecture inaugurale à la chaire de Newton à Cambridge: « A-t-on en vue la fin de la Physique théorique ? »

Cette théorie a été baptisée Théorie du Tout, expression inventée dans les années 60 par un écrivain polonais du nom de Stalisnas Lem qui marquait ainsi son scepticisme. Depuis, les théoriciens font des efforts gigantesques pour y parvenir, convaincus  pour certains que l’objectif est à portée. Et pourtant.....!!

 

Les points faibles des théories récentes

Durant le siècle dernier, la Physique théorique et expérimentale a connu des développements spectaculaires . Trois grandes théories ont constitué des percées majeures:

 

La théorie de la relativité restreinte (1905) puis généralisée (1915)

C’est l’oeuvre d’Albert Einstein. Ses principales conclusions  sont les suivantes :

- pour la version « restreinte » :

   * L’espace et le temps ne sont plus des grandeurs absolues et indépendantes comme le supposait implicitement Newton; ils sont liés et dépendent du mouvement 

    * La scène de la physique est ainsi un espace-temps dynamique à 4 dimensions.

.   * Il y a équivalence entre la masse et l’énergie : E = mc2  selon la formule bien connue.

- pour la version « généralisée » :

*  Le champ gravitationnel, créé par une masse , déforme l’espace-temps à son voisinage : il y a courbure de l’espace et ralentissement du temps.

*  La trajectoire de rayons lumineux dans cet espace  courbé est une géodésique (ou chemin le plus court, équivalent à la droite dans un espace plan). Voir figure ci-contre.

*   la courbure et la matière (ou l’énergie) sont reliées par des équations, dites équations d’Einstein, qui sont à la base de la cosmologie contemporaine.

Points faibles :

    *  La relativité ne prend en compte que la force de gravité. Elle ignore les autres forces fondamentales qui agissent dans la Nature (voir ci-dessous).

     *  Elle cesse d’être valable en deçà de ce qu’on appelle le mur de Planck,soit 10-43 sec après le Big Bang, là où la température est gigantesque, 1032 °K, mur qui se dresse donc pour nous barrer le chemin vers la connaissance de l’origine de l’Univers.

 

La mécanique quantique

C’est une oeuvre collective développée aux alentours des années 1920 par Niels Bohr (Copenhague), Werner Heisenberg (Munich), Paul Dirac (Cambridge), Erwin Schrödinger (Zurich)...C’est une théorie du monde subatomique dont les points importants, déroutants pour notre bon sens, sont les suivants :

 *  Une particule possède une double nature: elle peut être à la fois onde et corpuscule: c’est la dualité onde-corpuscule énoncée pour la première fois par le Français Louis de Broglie.

 *  La localisation spatiale d’une particule est de nature probabiliste.

 * On ne peut connaître simultanèment avec la plus grande précision souhaitée deux grandeurs caractéristiques d’une particule, par ex. sa position et sa vitesse: ce sont les relations d’incertitude d’Heisenberg.

Point faible :

La mécanique quantique prend en compte les forces fondamentales, sauf la gravité.

 

La physique des particules 

Eucippe et son disciple Démocrite ont été les premiers à suggérer au IVe siècle  av. J.-C. que la matière pouvait être décomposée en  atomes (du grec a-tomos: qu’on ne peut briser). 

Depuis, le zoo des particules s’est considérablement enrichi. Elles sont classées en groupes et familles au sein d’un modèle dit standard. Pour ne citer que l’essentiel de cette classification, nous mentionnerons :

 *  le groupe des fermions (en souvenir du physicien italien Enrico Fermi, père de la première pile atomique) comportant notamment les électrons et les quarks qui sont les constituants ultimes de la matière observés expérimentalement. Par ex: le noyau le plus simple, celui de l’hydrogène ou proton, est constitué de 3 quarks.

*  le groupe  des bosons (en souvenir du physicien indien S. Bose et de ses contributions à la théorie quantique). Ces particules ont un statut spécial: ce sont des particules d’échange, on dit aussi messagères, car le modèle suppose que c’est par leur intermédiaire que s’exercent les forces d’interaction entre les particules de matière , ces forces étant au nombre de 4 : deux forces intra- nucléaires dites faible (qui gouverne la radioactivité),  forte (qui lie les quarks entre eux), la force électromagnétique (qui se manifeste sous la forme de l’électricité, du magnétisme et des ondes en général), et la force de gravitation (qui s’exerce à l’échelle de l’univers).

 Interactions et bosons messagers

Force électromagnétique

Interaction faible

Interaction forte

Gravitation

photon

bosons W±, Z0

 gluons

    graviton ?

portée infinie,â avec la distance

portée 10-16cm

portée 10-13 cm,á avec la distance

portée infinie, âavec  la distance


Point faible

 *   Il y en a plusieurs mais pour rester simples, nous n’en citerons qu’un: on ne comprend pas pourquoi les particules ont une masse ni pourquoi telle particule a telle masse. Il y a bien un mécanisme qui a été suggéré par l’Écossais Peter Higgs en 1963 mais ce  mécanisme met en jeu un boson particulier , le boson de Higgs qui n’a pas encore été observé; c’est l’un des premiers objectifs du LHC (Large Hadron Collider) du CERN qui doit être mis en service en 2007.

  *  Plus généralement les théories  précédentes ont un point faible commun: c’est qu ’elles utilisent des paramètres dans les lois qu’elles expriment mais elles sont incapables de prédire la valeur de certains de ces paramètres, qui n’est obtenue que par l’expérience : par ex. la masse et la charge de l’électron, la constante de gravitation etc... il y en a en tout une quinzaine.

 En conclusion, on voit que ces constructions merveilleuses, dotées d’une capacité d’explication et de prévision extrêmement puissantes, ne sont en définitive pas entièrement satisfaisantes :

   *  d’une part, elles ne sont pas auto-suffisantes c’est à dire qu’elles ont besoin de données empiriques.

   *  d’autre part, deux d’entre elles sont incompatibles quant à leurs domaines d’application et à leurs fondements :

   - la relativité ne prend en compte que la force de gravité, est déterministe et s’applique aux grandes échelles d’espace.

   - la mécanique quantique ignore la force de gravité, est indéterministe et constitue la physique du microcosme.

 

 Vers la théorie de tout

Pour tenter de concilier ces multiples aspects, les physiciens  ont un « fil rouge »: ils recherchent des principes plus fondamentaux , plus organisationnels, sous-jacents aux différents modèles qui en découlent alors logiquement. C’est ainsi que se construit l’édifice scientifique par une sorte d’unification de plus en plus profonde: par ex. la loi de la gravitation universelle que Newton publia en 1687 est le premier grand exemple d’unification  de phénomènes différents (la pesanteur et le mouvement des astres), exprimés par des lois différentes et qui, en fait, sont les deux facettes d’une même interaction.

 

La supersymétrie

 

Les 3 interactions fondamentales dont nous avons parlé, hors la gravitation, sont décrites dans le modèle standard d’une façon très similaire, de sorte qu’il est vraisemblable qu’elles puissent, elles aussi, être unifiées: les calculs montrent qu’elles convergent à très haute énergie, vers 1015 Gev, soit 1028 °K (le Gev est une unité des atomistes qui vaut environ 1013°K). Cette conviction s’appuie aussi sur le succès obtenu par les Américains Sheldon Glashow et Steven Weinberg (de l’Université Harvard) et le Pakistanais Abdus Salam (de l’Imperial College de Londres) qui développèrent entre 1961 et 1967 la théorie dite « électrofaible » qui unifie la force électromagnétique et la force faible en une seule force, la force électrofaible, lorsque la température est de 1015 °K.

Au début des années 70, les théoriciens réalisèrent qu’un nouveau principe fondamental pouvait exister:  en vertu de ce principe, les particules devaient s’associer par paires de sorte que les particules de matière (les fermions) et les particules d’interaction (les bosons) s’appariaient. On nomma ce principe « supersymétrie ».

Chaque particule aurait une partenaire supersymétrique que l’on désigna naturellement par le vocable de « sparticule »: ainsi le sélectron pour l’électron, le squark pour le quark, le photino pour le photon, le gluino pour le gluon, etc.

À première vue, la supersymétrie semblait compliquer les choses car elle requiert toute une série de nouvelles particules dans un zoo déjà bien encombré. Mais Glashow et Howard Georgi (de Harvard) n’hésitèrent pas à transposer cette notion dans un domaine d’énergie (ou, ce qui revient au même, de température) supérieur de plusieurs ordres de grandeur avec ce que l’on avait exploré jusque là et, avec Weinberg et Quinn, ils prouvèrent qu’en associant la supersymétrie  au modèle standard, on parvenait à expliquer la convergence des 3 forces non gravitationnelles ; cette convergence a été baptisée  grande unification  (GUT).

Mais il faut souligner qu’à ce jour, aucune sparticule n’a été observée (c’est aussi un des objectifs du LHC) et que nous ne savons pas si la supersymétrie est vraiment une propriété de notre Univers.

 

Cordes et Supercordes 

C’est aussi au début des années 70 qu’apparut un nouveau concept selon lequel les particules élémentaires, considérées jusque là comme ponctuelles, pouvaient être constituées d’éléments encore plus fondamentaux. L’idée germa d’abord à propos des gluons de l’interaction forte, sur la base des travaux d’un jeune théoricien du CERN, Gabriele Veneziano, qui conduisirent à modéliser ces derniers par des cordes - des sortes d’élastiques - qui liaient les quarks entre eux, les empêchant d’être libres.

 

 

À l’instar des cordes d’un violon qui émettent des sons  en vibrant, les « cordes de Veneziano » sont aussi des cordes vibrantes qui ont alors été généralisées hardiment à toutes les particules élémentaires :

chaque particule est maintenant une corde dont les vibrations en amplitude et en fréquence déterminent ses propriétés.

  Ces cordes sont infinitésimales, leur longueur est égale à la longueur dite de Planck, soit 10-33 cm, ce qui explique que les particules nous apparaissent ponctuelles. Les différentes particules élémentaires sont ainsi les « notes » d’une corde fondamentale et l’Univers qui est composé d’une infinité de ces cordes, apparaît comme une véritable    « symphonie cosmique de cordes ».

Que nous apporte cette nouvelle vision de l’infiniment petit?

1.    Du fait que les cordes constituent « l’étoffe » de l’Univers, toutes les particules, qu’il s’agisse de la matière (fermions), ou des forces (bosons), procèdent du même principe fondamental, ce qui constitue un principe unificateur fabuleux. La nouvelle théorie  incorpore donc la supersymétrie et les cordes deviennent ainsi des supercordes.

 2.    Un des modes vibratoires s’apparente au graviton : la théorie apparaît donc capable de concilier la théorie de la gravitation (la relativité généralisée) et la théorie quantique, ce qui, nous l’avons souligné, constitue la pierre d’achoppement de la physique actuelle.

 3.    Au voisinage du mur de Planck, la gravité a une intensité comparable aux 3 autres forces, ce qui fait penser qu’elle pourrait être unifiée avec celles-ci en une superforce. C’est bien ce que semblent indiquer des calculs récents.

 

La théorie s’exprime dans un cadre spatio-temporel à 10 dimensions (9 dimensions d’espace et 1 de temps), à rapprocher des 3 dimensions d’espace qui nous sont familières (« avant-arrière »,« droite-gauche », « haut-bas »); les 6 dimensions d’espace supplémentaires sont des dimensions « cachées »   de longueur égale à la longueur de Planck, qui ne se sont pas déployées et demeurent enroulées sur elles mêmes.

De telles hypothèses sont, il faut bien en convenir, tout à fait déroutantes mais elles permettent de fournir une interprétation cohérente à beaucoup de faits observés. Nous n’irons pas plus loin afin de ne pas tomber dans l’ésotérisme. Qu’il nous suffise seulement de souligner que du fait de l’hypothèse de départ selon laquelle toute la matière qui compose notre monde ainsi que toutes les forces qui agissent sur elle résultent d’un unique principe fondamental, il parait naturel que nous pensions tenir là l’explication ultime. C’est ce pas que certains théoriciens n’ont pas hésité à franchir

Mais il est aussi légitime de dire que beaucoup d’autres ne partagent pas cet optimisme :

 1.     La théorie des cordes, en effet, est loin d’être achevée : il en existe actuellement 5 versions dont chacune a son domaine d’application. Les spécialistes pensent qu’elles seraient englobées dans une théorie plus générale baptisée Théorie M (pour Mystérieux !) qui reste à construire.

 2.    Elle ne permet pas de déduire les caractéristiques particulières de notre monde, ou plutôt elle propose une multitude de solutions ; il faut alors faire des hypothèses « ad-hoc » pour orienter le choix, ce qui n’est pas  très satisfaisant.

 3.    Depuis la proposition de Veneziano, elle a été bâtie morceau par morceau, découverte aprés découverte, mais un principe organisationnel central qui engloberait toutes ces découvertes dans un cadre souverain , manque toujours. Ce principe qui rendrait peut-être la théorie inévitable, existe-t-il ? Est-ce la théorie M ? Personne n’en sait rien.

 

Réflexions autour d’un théorème

Le rapide parcours que nous venons d’effectuer, laisse l’impression que beaucoup de chemin reste à parcourir pour parvenir à une théorie ultime.

On peut, à juste titre, se demander si on y parviendra jamais .Vis à vis de cette question essentielle, il ne parait pas anormal de porter au débat quelques considérations qui ne sont pas de physique pure.

 

Le théorème de GÖDEL ou théorème d’incomplétude

En 1931, Kurt Gödel, logicien autrichien, a démontré un célèbre théorème selon lequel «  dans un système aussi logiquement structuré que les mathématiques, il existe des propositions indécidables, c’est à dire que l’on ne peut déclarer ni vraies, ni fausses ».

Une autre énoncé de ce théorème stipule « qu’il existe des propositions que les mathématiciens humains savent être vraies et que, pourtant, aucune procédure de calcul ne pourra jamais démontrer ».

Le théorème  constitue une application aux mathématiques des paradoxes engendrés  lorsque on veut prouver une proposition qui se réfère à elle même, ce qu’on appelle les systèmes auto-référentiels. Pour comprendre ce que cela veut dire, considérons la proposition suivante: « Cette affirmation est un mensonge. » Si l’affirmation est vraie, elle est donc fausse ; en revanche, si elle est fausse, elle est vraie. Il est impossible de décider. 

Considérons maintenant cette expérience : admettons qu’il existe un ordinateur infaillible, muni d’un programme qui répond VRAI ou FAUX à une affirmation qu’on lui donne (c’est théoriquement possible).On lui soumet alors la proposition suivante: « La machine ne répondra jamais VRAI à cette phrase ». Que fait la machine ?

- si elle répond vrai, elle déclare que la proposition est une affirmation vraie, ce qui n’est pas le cas puisque elle vient justement de répondre vrai, c’est à dire le contraire .Comme la machine est infaillible, elle ne peut donc pas répondre VRAI.

- si elle répond faux, elle déclare que la  proposition est une affirmation fausse (c’est à dire que la machine répondra vrai), ce qui n’est pas le cas puisqu’elle vient justement de répondre faux. Comme elle est infaillible, elle ne peut donc pas répondre FAUX.

- En conclusion, elle ne peut rien démontrer. Mais nous, nous pouvons répondre, car puisque la proposition indique qu’elle ne peut pas répondre vrai et que la machine ne répond pas vrai, nous pouvons en déduire que la proposition est effectivement VRAIE.

 

Conséquences du théorème

- Le théorème de Gödel a eu des effets dévastateurs car il démontrait de façon irréfutable que tout n’est pas possible en mathématiques, même en principe.

- Il en est de même dans le domaine des sciences : les  mathématiques constituent en effet le langage permettant d’exprimer les lois de la Nature. Pourquoi il en est ainsi est un des grands mystères de l’Univers que le physicien Eugène Wigner a souligné lorsqu’il a parlé de « l’efficacité déraisonnable des mathématiques dans les sciences naturelles ». Dès lors qu’il y a des propositions indémontrables en mathématiques, il y aura inévitablement des propositions indémontrables en physique, autrement dit, la chaîne de raisonnement fondant nos théories sera immanquablement affectée soit par des incohérences, soit par des incomplétudes.

 

 A propos des lois scientifiques

La démarche scientifique s’appuie, pour expliquer un phénomène sur des lois exprimées sous forme mathématique auxquelles elle applique des conditions initiales. Par exemple, pour déterminer la trajectoire d’un obus et son point d’impact, les artilleurs utilisent la loi fondamentale de la dynamique de Newton (F=mγ) et les conditions initiales que sont l’angle de tir sur l’horizontale et la vitesse initiale de l’obus.

Mais le pouvoir explicatif des lois repose sur certaines hypothèses. Elles sont supposées être :

- universelles, c’est à dire qu’elles s’appliquent à tout l’Univers ;

- éternelles, c’est à dire qu’elles sont indépendantes du temps ;

- omnipotentes, c’est à dire que rien n’échappe à leur pouvoir ;

- absolues, c’est à dire qu’elles ne dépendent ni de l’observateur ni de l’état du monde.

On peut remarquer  que ces qualités sont précisément celles que l’on attribue généralement à Dieu.

Ce statut pose un problème: les mathématiques sont fondées sur un ensemble d’axiomes, c’est à dire de propositions premières admises sans démonstration, les théorèmes se déduisant par raisonnement logique à l’intérieur de ce système d’axiomes. Ce n’est pas le cas des axiomes qui ne  peuvent être justifiés que de l’extérieur : ainsi par exemple, les axiomes d’Euclide qui sont à la base de la géométrie, ne peuvent s’expliquer par les théorèmes de la dite géométrie. Il en est de même pour les lois physiques fondamentales qui ne sont pas explicables de l’intérieur du système de l’Univers dont elles font partie (ainsi que nous-mêmes). En outre, les lois n’étant sûrement pas des inventions subtiles de scientifiques car très souvent elles débordent largement leur objectif initial d’explication d’un fait particulier en permettant des découvertes inattendues, elles semblent bien avoir une existence transcendante, quelque soit la définition que l’on veuille donner à ce mot.  

Les conditions initiales cosmiques, c’est-à-dire celles qui ont engendré notre univers, posent également le même problème, doublé du fait qu’elles doivent avoir été d’une précision époustouflante pour  expliquer  l’Univers tel que nous l’observons et pour permettre à la Vie d’apparaître sur notre planète.

 Remarque : L’idée de lois et de conditions initiales transcendantes est la version moderne du royaume éternel et immuable des Formes parfaites de Platon qui servait de modèle au Démiurge pour la construction du monde de nos perceptions. 

 

Esquisse d’un bilan

La théorie des cordes a fait l’objet depuis une trentaine d’années d’un travail considérable. L’hypothèse sur laquelle elle est  bâtie constitue une marche supplémentaire vers une unification encore plus fondamentale. Les physiciens ont un autre mot pour exprimer cette idée: ils parlent de symétrie sous jacente, c’est à dire que les propriétés d’un système ne changent pas lorsqu’on lui fait subir certaines transformations: par ex. l’eau liquide possède la symétrie de rotation car tous les points du liquide sont équivalents dans toutes les directions, ce qui n’est pas le cas d’un cristal de glace; ainsi, en faisant fondre de la glace, on obtient de l’eau qui présente une symétrie nouvelle, plus élevée. De même, l’unification de toutes les interactions fondamentales en une seule superforce offre le plus haut degré de symétrie possible. Une des leçons magistrales du siècle passé est que les lois de la physique  sont associées à ces principes de symétrie. La théorie des cordes permet de rendre compte de tous les principes de symétrie associés aux forces fondamentales, ainsi que d’un nouveau, la supersymétrie, associée à toutes les particules. De ce point de vue, elle peut apparaître comme un pas essentiel vers la fameuse théorie du Tout .

Mais  à l’horizon, de nombreux nuages noirs sont présents:

- La théorie est loin d’être achevée et présente des versions multiples. Complexe et abstraite, elle nécessite un outil mathématique difficile. Les cordes ne sont pas non plus les seuls objets fondamentaux pris en compte : on introduit aussi des objets plus complexes appelés  p-branes : ainsi une corde (monodimensionnelle) est une 1-brane, une membrane(bidimensionnelle) est une 2-brane, une goutte (tridimensionnelle) est une 3-brane etc...

- Aux énergies extrêmes auxquelles la théorie s’applique , il n’y a aucune possibilité de test direct. En revanche, des expériences sont envisagées pour mesurer des conséquences indirectes: par ex. d’éventuelles superpartenaires auprès du futur LHC.

- Enfin, comme on l’a vu, de très sérieux problèmes de  logique se posent.

 

Le lecteur parvenu au terme de cet article est sûrement perplexe. Qu’il soit rassuré car la communauté scientifique est également divisée . Comme c’est souvent le cas dans un débat d’importance, il y a les défenseurs et les détracteurs, en l’occurrence les pro-cordistes et les anti-cordistes. C’est pourquoi j’ai pensé intéressant de terminer en citant les observations de quelques éminents spécialistes:

 

- Edward Witten (Princeton) : « J’ai l’impression que nous sommes si près du but avec la théorie des cordes, que, dans mes plus grands moments d’optimisme, je me dis que d’un jour à l’autre, la forme finale de la théorie pourrait tomber du ciel dans les mains de quelqu’un.[...] D’ici à quelques années, quand le XXIe siècle sera bien avancé et que je serai trop vieux pour avoir des choses intéressantes à dire sur le sujet, des physiciens plus jeunes décideront si nous avons ou non trouvé la théorie ultime. »

- Brian Greene (Columbia University) : « A mesure que notre entendement des propriétés de la théorie des cordes / théorie M avancera, nos capacités à sonder les implications de cette candidate au rang de théorie ultime, s’affineront peu à peu. Évidemment il est fort possible que de telles études  démontrent qu’il existe une limite à l ’explication scientifique, mais il est également possible que cela marque le début d’une ère où l’on affirmera avoir finalement découvert l’explication fondamentale de l’Univers. »

- Steven Weinberg (prix Nobel cité en exergue) : « Je pense que nous finirons par aboutir à un ensemble de lois universelles simples, des lois que nous ne pourrons pas expliquer. » 

- Stephen Hawking (Cambridge, également cité au début) : après avoir pronostiqué l’aboutissement prochain d’une théorie ultime, il est revenu sur sa conviction première: « J’ai changé de position. Je suis maintenant heureux que notre recherche pour comprendre ne se termine jamais ».

- Russel Stannard (Open University-GB) :  « Une véritable théorie du Tout doit expliquer comment notre univers a vu le jour, mais encore pourquoi il est le seul type d’univers qui aurait pu exister, pourquoi il ne pouvait y avoir qu’un ensemble de lois physiques. Je crois cet objectif illusoire. Ce manque inhérent, inévitable, de complétude doit se refléter dans le système mathématique qui modèle notre univers quel qu’il soit. En  tant que créatures appartenant au monde physique, nous ferons partie intégrante de ce modèle. Il s’ensuit que nous ne serons jamais à même de justifier le choix d’axiomes dans le modèle et en conséquence, les lois physiques auxquelles correspondent ces axiomes. Nous ne serons pas plus à même de justifier toutes les propositions qui peuvent être faites sur l’Univers ».

                                                                                                              Juillet 2006       

 

L'énigme du temps

 

par Bernard Miltenberger

 

La notion de temps

Les physiciens comme les philosophes ont longtemps disserté sur le concept de temps : est-il un absolu, le subit-on, y a-t-il une flèche irréversible du temps, qu'y avait-il "avant" le temps, ... ?

Voilà des questions quasi métaphysiques et très difficiles à résoudre mais que certains hommes érudits  n'ont pas hésité à étudier, notamment Platon, Boltzmann, Einstein, Prigogine, Kaku, Hawking et consorts.

Aujourd'hui, personne ne peut mieux définir le temps que Ferenc Krausz. Dans son laboratoire d'Optique Quantique de l'Université de Technologie de Vienne, en Autriche, en 2004 il a mesuré le plus petit intervalle de temps jamais enregistré.

Krausz a utilisé les émissions d'un laser UV pulsées à 250 attosecondes pour mesurer le plus petit saut quantique des électrons au cœur des atomes. Les événements qu'il recherche durent environ 100 attosecondes (100x10-16 sec), soit 1/100 quintillions de seconde. A une autre échelle, 100 attosecondes correspondent à une seconde comparée à 300 millions d'années. En langage informatique, cela équivaut à un processeur cadencé à près de 1 million de GHz (1015 Hz). Concrètement, le premier chiffre significatif de notre chronomètre digital se trouve à la 14ème place derrière la virgule. C'est très court.

Bien que ses collègues ne voient pas encore très bien à quoi pourrait servir cette expérience, ils pensent qu'ils lui trouveront un jour une application.

Mais Krausz est encore loin d'approcher le "temps zéro" ni même la frontière ultime du temps. En effet, il existe en physique une sorte de mur du temps, c'est l'échelle de Planck, bien connue des cosmologistes quantiques et des théoriciens qui étudient le monde à l'échelle quantique.

Le monde à l'échelle de Planck présente des dimensions inférieures à 10-33 cm et des durées inférieures à 10-43 secondes, soit moins d'un trillion de trillion d'attoseconde, c'est le temps de Planck. Qu'y a-t-il au-delà ou avant cette fraction de seconde ? Tempus incognito. Personne ne le sait. Du moins jusqu'à aujourd'hui. Autrement dit, la physique actuelle décrit, non la naissance de l’univers mais ce qui se serait passé après 10-43 secondes et ne peut accéder à l’instant 0 de la création.

Cela laisse le champ libre à tous les récits de la genèse et interdit au physicien de « voir le visage du créateur ». Les frères Bogdanoff contournent mathématiquement l’obstacle en inventant le concept « d’information » qui précéderait l’existence matérielle, Micalef s’en tire en considérant « absurde » la question du commencement (et donc de l’instant 0), aussi absurde qu’une fourmi cherchant sur un ballon le « commencement du ballon ». 

L'échelle de Planck marque, pour la physique autorisée moderne, la frontière ultime, là où s'arrêtent les lois connues de la physique et où commencent les mystères, une région où les distances et le temps sont tellement étroits que les concepts même de temps et d'espace n'ont plus de signification.

A cette échelle, les physiciens ont besoin d'autres théories pour explorer ce monde étrange. Ces concepts font partie de la famille des théories dites "supersymétriques" car elles mettent sur un même pied d'égalité la matière et l'énergie, les fermions et les bosons : il s'agit des théories de supergravité, de supercordes, la théorie M, la théorie de Tout, etc., autant de concepts très élaborés faisant appel à des univers ayant jusqu'à 11 dimensions !

 

Le temps existe-t-il physiquement ?

Pour Simon Saunders, philosophe de la physique à l'Université d'Oxford, le temps pourrait ne pas exister au niveau le plus fondamental de la réalité physique. En soi c'est déjà une révolution ! 

Dans ce cas, qu'est ce que le temps ? Et tant que nous y sommes, pourquoi est-il obstinément omniprésent dans notre expérience quotidienne ? 

Pour le professeur John Wheeler de l'Université de Princeton, "Le temps est la manière pour la nature d'éviter que toutes les choses se passent en même temps." 

"La signification du temps est devenue une question terriblement problématique dans la physique contemporaine", explique Saunders. "La situation est tellement inconfortable qu'il est de loin préférable de se déclarer agnostique."

En fait, comme tous les chercheurs, Wheeler et Saunders ne disposent pas encore de l'outil théorique leur permettant de démontrer mathématiquement la nature du temps.

Et de fait, si la majorité des chercheurs reconnaissent que la théorie quantique est caduque, affichant de nombreux paradoxes prouvant qu'elle est incomplète, la plupart d'entre eux n'accordent pas pour autant leur crédit aux concepts les plus abstraits comme l'interprétation probabiliste, la théorie des univers multiples, l'illusion du temps ou à l'idée que l'univers aurait plus de quatre dimensions... 

 

 

Le temps et l'espace sont relatifs

Le problème du temps s'est posé en 1905, lorsque Einstein a défini sa théorie de la Relativité restreinte et démoli l'idée que le temps était une constante universelle.

Par conséquent, passé, présent et futur ne sont plus absolus. C'est valable uniquement ici, localement. Ainsi, si en apparence la Terre ne bouge pas, changez de référentiel dirait Einstein, et placez-vous sur le Soleil. Vous verrez à quelle vitesse file la Terre : 30 km/s ! Chacun voit sa réalité par rapport à son référentiel et les battements de sa montre. Ces notions deviennent relatives.

Insatisfait d'avoir restreint sa théorie à des cas particuliers, en 1915 Einstein proposa sa théorie la plus généralisée, incluant l'effet de la gravitation. Ce faisant, il a ouvert une brèche en physique à propos de l'influence omniprésente de la gravité à l'échelle de l'univers. Cette règle est incompatible avec la physique quantique de l'infiniment petit car à la théorie locale et déterministe d'Einstein s'oppose la théorie non locale et probabiliste de la mécanique quantique.

Si on peut encore comprendre que la position, la longueur ou la distance d'un objet soit malléable en Relativité - nous avons déjà fait l'expérience des effets de perspective - faire du temps une notion tout aussi malléable est plus déroutant. C'est pourtant aujourd'hui, l'une des questions au cœur des débats.

 

L'équation de l'Univers

Les éminents physiciens John Wheeler et Bryce DeWitt ont inventé en 1967 une équation qui unit la Relativité générale et la physique quantique, l'équation de Wheeler-DeWitt, également appelée la fonction d'onde de l'Univers ou plus simplement l'"équation de l'univers", excusez du peu.

Cette équation est controversée, non seulement parce qu'elle unit des concepts locaux (Relativité) et non locaux (physique quantique) mais surtout du fait qu'elle manipule la notion de temps.

"On a découvert que le temps disparaît tout simplement dans l'équation de Wheeler-DeWitt", explique Carlo Rovelli, un physicien de l'Université de Méditerranée à Marseille. "C'est une question qui a intrigué de nombreux théoriciens. Il se pourrait que la meilleure manière de réfléchir à la réalité quantique soit d'abandonner la notion de temps, de sorte que la description fondamentale de l'univers soit intemporelle."

Ainsi que nous le disions, personne à ce jour n'a réussi à intégrer la théorie quantique et la Relativité générale dans l'équation de Wheeler-DeWitt. Néanmoins, quelques physiciens, dont Rovelli, pensent que si les physiciens parviennent à unir les deux théories cadres de la physique du 20e siècle, ils aboutiront inévitablement à décrire un univers dans lequel, finalement, le temps ne joue aucun rôle.

Les physiciens ont baptisé cette question, "le problème du temps".

C'est peut-être la plus grande énigme de la physique, mais ce n'est pas la seule relative au temps.

 

La flèche du temps : haro sur les absolus

L'autre grande question est fondée sur l'observation et reste étrange :

Pourquoi la flèche du temps est orientée vers le futur ?

Nous l'avons déjà évoquée en thermodynamique. Toutes les lois, celles de Newton, d'Einstein ou en physique quantique, qu'elles s'appliquent ici ou a des milliards d'années-lumière fonctionnent de la même façon, même si vous filmez le phénomène à l'envers.

Nous constatons que le temps est a sens unique, les aiguilles de notre montre ne remontent jamais le temps. Or, les lois ne l'interdisent pas et la théorie des trous de vers ou les "boucles temporelles" d'Amos Ori nous offrent, en théorie, le moyen de voyager dans le temps.

Mais quelque chose empêche le temps de faire demi-tour.

A posteriori, on ne peut pas remonter dans le temps.

Seth Lloyd, physicien spécialisé en informatique quantique au MIT, nous dit que  "l'explication communément admise à propos de la flèche du temps est de dire que pour spécifier la manière dont se déroule un événement, nous n'avons pas seulement besoin de spécifier la loi qui s'y applique, nous devons également spécifier certaines conditions initiales ou finales."

Comme aurait pu le dire Newton ou Laplace, "donnez-moi les conditions initiales et je vous prédirai l'évolution du monde !" Donnez aux physiciens les conditions finales de l'Apocalypse, ils vous rebâtiront l'Univers mieux que le meilleur film de science-fiction !

Selon la majorité des physiciens, la mère de toutes les conditions initiales fut le Big Bang, ce phénomène d'une énergie inconcevable - mais quantifiable - qui donna naissance à l'Univers voici environ 15 milliards d'années.

Bien que les lois de la physique ne tiennent pas compte de la flèche du temps, l'expansion de l'Univers à laquelle nous assistons (les galaxies se fuient mutuellement et leur distance augmente), nous démontre qu'elle existe.

À mesure que l'Univers grandit, il devient de plus en plus complexe et désordonné. Cette entropie croissante est dirigée par le taux d'expansion de l'Univers, lequel pourrait être à l'origine de la fuite incessante du temps en avant.

De ce point de vue, le temps n'est pas une donnée indépendante de l'Univers.

Einstein nous a convaincu qu'il n'y a pas une horloge battant la seconde en dehors du cosmos, il n'est pas possible de définir une référence temporelle absolue, au grand dam de Newton et de ses émules.

 

Les Gardiens du Temps

Jusqu'à Einstein, pour les physiciens, sinon pour nous tous, quand nous pensons au temps, nous le considérons comme Newton l'a décrit : "Absolu, un temps vrai et mathématique, valant en soi, et à partir de la propre nature duquel, il s'écoule également, sans considération pour aucune chose extérieure."

Ainsi que nous l'avons expliqué, Einstein a prouvé que le temps faisait intrinsèquement partie du continuum de l'univers. Contrairement à ce que Newton pensait, nos horloges ordinaires ne mesurent jamais des phénomènes indépendants de l'univers.

En fait, les horloges ne mesurent pas le temps du tout.

Si vous visitez un jour l'Institut des Poids et Mesures de Paris qui a notamment pour tâche de définir l'heure avec une précision "atomique", ne dites jamais quelque chose du genre "votre horloge mesure le temps avec précision". On vous répondra invariablement : "Nos horloges ne mesurent pas le temps"...

Ils vous désorienteront tout à fait quand ils vous diront : "Non, le temps est défini par ce que mesurent les horloges".

La différence est subtile, mais c'est la réalité. Les horloges atomiques définissent le temps standard pour le globe : le Temps est défini par le nombre de clics de leurs horloges.

Rovelli, qui défend la thèse de l'univers intemporel, considère que les "Gardiens du Temps" ont raison.

"On ne voit jamais le temps", fait-il remarquer. Nous voyons seulement son effet dans nos montres. Si vous dites que cet objet bouge, vous voulez en fait dire que l'objet est à tel endroit quand l'aiguille de votre montre est ici, et ainsi de suite. Nous disons que nous mesurons le temps avec une montre, mais nous ne voyons jamais que les aiguilles d'une montre, pas le temps lui-même. Et les aiguilles d'une montre sont des variables physiques comme n'importe quelle autre. Aussi, dans un sens, nous trichons, car ce que nous voyons réellement ce sont des variables physiques, elles-mêmes fonction d'autres variables physiques, mais nous nous les représentons comme si tout évoluait dans le temps".

"La question est : le Temps est-il une propriété fondamentale de la réalité ou juste l'apparence macroscopique des choses ? Je dirais qu'il s'agit uniquement d'un effet macroscopique. C'est quelque chose qui émerge uniquement pour les gros objets", c'est-à-dire tout ce qui existe au-dessus de l'échelle de Planck.

Pour le dire simplement, le problème est que le temps pourrait ne pas exister au niveau le plus fondamental de la réalité physique. Voilà une idée qui mérite le prix Nobel si on peut la prouver !

Voila des questions bien ardues…

Sûr qu’elles ne changent pas grand-chose à notre quotidien, et pourtant voila prés d’un siècle que physiciens et philosophes tentent d’éclairer le débat. En attendant notre quatrième dimension s’impose chaque jour à nous, par quelques cheveux blancs de plus ou pire quelques nouveaux désagréments bien physiques et objectifs. Une réponse, si un jour celle-ci est obtenue, changera-t-elle notre acceptation de l’âge ?

Les hommes ont-ils inventé ou découvert les nombres ?

 

par Serge Degueil

 

 

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L'article a été publié dans le Bulletin de liaison et d'information aux retraites n°57 (décembre 2016).

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Voyage en Chine - Sur la Route de la Soie »

par Bernard Pérignon

 

Le texte qui suit est le préambule d'un récit de voyage en 4 tomes et un complément « Une brève Histoire de Chine » pour situer dans l’Histoire etchine1 la Civilisation de la Chine.

Ce récit relate mon voyage en Chine, sur la Route de la Soie, du 19 août au 14 octobre 2009. J’ai effectué ce voyage en "solo traveller", mon épouse Danielle m’ayant rejoint à Xi'an, pour visiter Xi'an et Pékin.

Écrire ce récit constitue la troisième phase du voyage, car, comme l’a si bien dit J. C. Rufin dans La Salamandre : « préparer un voyage, c’est le rêve et l’image, le réaliser c’est l’émotion et l’imprévu ». Je trouve que ces quatre termes sont très bien choisis pour caractériser les deux premières phases d’un voyage.

Celui-ci n’a pas failli à cette citation, bien au contraire. J’y ajoute qu’écrire le vécu au retour permet de faire le voyage une troisième fois en transcrivant : les " choses vues" : sites, vie quotidienne, contacts avec la population, imprévus et émotions, ainsi que certains imprévus qui ont nécessite des approfondissements une fois de retour en France, au total un enrichissement considérable. J’utilise dans le récit, le symbole pour traiter des thèmes particuliers qui méritent quelques détails ou approfondissements complémentaires.

La Chine alimentait régulièrement ma pensée. Ayant voyagé de façon satisfaisante à mon goût, à travers le monde avec Danielle (et parfois mes fils), ne pas connaitre un minimum de la Chine était pour moi passer à côté de quelque chose d’essentiel.

Cela me faisait rejoindre Gérard de Nerval qui a écrit : « Je voyage pour vérifier mes rêves ».

Le livre d’Alain Peyrefitte Quand la Chine s’éveillera… m’avait, en son temps, fortement passionné. J’en profite pour rappeler que le titre de l’ouvrage Quand la Chine s’éveillera…..le monde tremblera, a été emprunte par Peyrefitte à…...Napoléon 1er, phrase que Napoléon prononça au cours d’une entrevue avec l’ambassadeur britannique en Chine, Lord Amherst, qui lui avait rendu visite dans son « île » lors d’un retour de Chine.

Nous connaissons l’Italie de façon assez complète et revenant de Venise, la lecture du récit de Marco Polo, Le devisement du monde, a achevé de me décider.

Après vingt cinq ans passés en Chine, Marco Polo sera fait prisonnier en 1298 par les Génois en guerre avec les Vénitiens. Il partagera à Pise une cellule avec Rustichello auquel il dictera ses Mémoires.

Parmi les innombrables marchands qui ont emprunté cette route, il est, je crois, le seul à avoir laissé un écrit. Je cite un extrait du récit de Marco Polo dans ce Tome 1 à la fin de la description du séjour à Turpan.

Je commençais ma préparation début 2008 pour partir fin aout 2008. Internet est pour cela un outil très puissant. Enfin tout se déroulait normalement quand, au mois de mai, eurent lieu les événements de la Province du Tibet. Je pris alors différents avis, et il parut sage, si c’était possible, de reporter le voyage compte tenu des doutes sur l’évolution de la situation. J’annulais les quelques réservations déjà prises et décidais un report du départ de un an, soit août 2009. Ce report qui m’a un peu contrarié sur le moment va paradoxalement s’avérer très bénéfique.

En effet, je profite de ce délai supplémentaire pour affiner mon programme et surtout je prends conscience fin août que j’ai une année scolaire devant moi ! J’avais, dans ma préparation, pris les dispositions nécessaires pour apprendre seul (avec des livres et des CD) quelques rudiments de langue chinoise ; mais l’évolution de la situation changeait la donne et je me suis inscrit a l’Université Michel de Montaigne Bordeaux III à Talence en licence de chinois (avec les jeunes !!!) pour l’année scolaire 2008/2009 (j’obtins ma seconde carte d’étudiant, 50 ans après la première).

Je m’inscrivais également au cours de chinois de l’Université du Temps Libre (pour les vieux !!!) à La Victoire.

J’ai donc eu jusqu’à deux mois avant mon départ fixé au 19 août, 5 heures de cours par semaine dont 4 heures à Montaigne. J’avais l’impression d’être en recréation à La Victoire, le rythme étant nettement plus faible.

Cela m’a permis d’acquérir quelques éléments de chinois, qui vont s’avérer très utiles et vont complètement transformer ce voyage, bien au-delà de ce que je prévoyais.

Quelques caractéristiques de la Chine

La Chine est découpée en 26 provinces (省 sheng) dont 5 ont le statut de région autonome (qui ne signifie pas : indépendant) : le Xinjiang, le Tibet, le Guangxi, la Mongolie intérieure et le Ningxia.

En outre, elle compte 4 municipalités qui ont rang de province : Chongqing, Pékin, Shanghai et Tianjin.

Et enfin, 2 régions spéciales : Hong-Kong et Macao.

La Chine a une superficie égale a 17 fois celle de la France pour une population d’environ 1,4 milliard soit 21 fois celle de la France.

La densité de population n’est pas très différente mais tranche avec l’impression que j’ai eu en parcourant la Route de la Soie. J’évoquerai cela au fur et à mesure.

Ethnieschine2

En ce qui concerne la population, il me fallait savoir comment elle est constituée pour comprendre les différences de facies, d’habillement et de coutumes que j’allais rencontrer.

Il y a 56 ethnies qui cohabitent en Chine. J’ai bien dit : cinquante six, ce qui donne un éclairage très spécifique…...

Je me contente de mentionner (par ordre d’importance démographique) les 6 ethnies que j’ai côtoyées et donc bien identifiées.

 

 

 

- Han : Pinyin Hàn Zú 汉族chine3Han

Presque 1,2 milliard, les Han constituent la principale ethnie de la Chine : elle représente 92% de la population. Cette ethnie se trouve majoritairement dans les plaines centrales des bassins du Huang He (fleuve Jaune) et du Yangtse, mais on trouve des Han dans presque toutes les régions. La langue chinoise est utilisée par les Han comme par la plupart des ethnies minoritaires.

Les Han sont communément appelés « les chinois authentiques » et d’une façon générale les chinois se considèrent comme « les fils de Han ».

Les Han constituent également l’ethnie la plus importante du monde.

L’ethnie Han s’est trouvée peu à peu mélangée avec les autres ethnies par le fait des conflits permanents de l’histoire de la Chine.

C’est à partir de la Dynastie des Han Occidentaux (206 avant J.C. - 24 après J.C.) que le nom Han apparaît.

La majorité de la population chinoise est d'ascendance ethnique Han. Les Han ont dirigé la Chine pendant la plus grande partie de son histoire, sauf pendant la dynastie Yuan ou les Mongols prirent le contrôle durant moins de 100 ans et pendant la dynastie des Qing ou les Mandchous eurent le pouvoir pendant près de 300 ans.

- Hui : Huí Zú 回族chine4Hui

Environ 9,8 millions, essentiellement dans la région autonome Hui du Ningxia. Ils sont en outre dans les régions suivantes : Beijing, le Hebei, la région autonome de Mongolie intérieure, le Liaoning, l'Anhui, le Shandong, le Henan, le Yunnan, le Shaanxi et la région autonome ouighour du Xinjiang. Les Hui sont des Chinois Han qui pratiquent l'islam.

 

 

 

 

 

- Ouïghour : Wéiwúer Zú 维吾尔族chine5Ouïghour

Environ 8,4 millions de Ouighours, vivent principalement dans la région autonome ouïgoure du Xinjiang. Ils pratiquent l'islam et utilisent généralement la langue et l'écriture ouïgoures entre eux.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- Mongol : Mengg_ Zú 蒙古族MongolsMongols

Environ 5,8 millions, ils vivent pour la plupart dans la région autonome de Mongolie intérieure. Le reste se trouve dans les régions : le Hebei, le Liaoning, le Jilin, le Heilongjiang et la région autonome ouigour du Xinjiang. À l’origine nomades, les Mongols se sont peu a peu sédentarisés. Ils ont leur propre langue et une écriture qu’ils utilisent entre eux.

 

 

 

 

 

-- Tibétain: Zàng Zú 藏族chine7Tibétains

Les quelques 5,4 millions de Tibétains vivent pour moitié dans la région autonome du Tibet. Les autres sont dispersés dans le Sichuan, le Gansu, le Qinghai et le Yunnan. Ils pratiquent le bouddhisme tibétain (ou lamaïsme) et utilisent la langue et l'écriture tibétaines entre eux.

 

 

 

 

 

- Ouzbek: Wuzibiékè Zú 乌孜别克族

chine8OuzbekPlus de 12 400 repartis dans le sud et le nord du Xinjiang. Ils vivent en harmonie avec les Ouigours et les Kazakhs. Ils possèdent leur propre langue et une écriture qu’ils utilisent entre eux.

 

 

 

 

 

Religions

Actuellement cinq religions sont reconnues en Chine. On compte environ 100 millions de pratiquants, ce qui fait dire que les Chinois sont athées.

    - Le bouddhisme

Introduit en Chine par la Route de la Soie au 1er siècle après J.-C. Environ 72 millions de pratiquants.

    - L'islam

Introduit en Chine par la Route de la Soie au 7è siècle. Environ 17 millions de pratiquants. La plupart de ces musulmans habitent les régions de l'ouest de la Chine.

    - Le protestantisme

Introduit en Chine au début du 19e siècle. Environ 5,5 millions de pratiquants.

    - Le catholicisme

Introduit en Chine (le nestorianisme) par la Route de la Soie au 13e siècle. Environ 3,6 millions de pratiquants.

    - Le taoïsme

Fondé en Chine au 2e siècle après J.-C. Environ 1,5 millions de pratiquants. Le gouvernement central chinois tolère la religion, tout en veillant à ce qu’il n’y est aucun écart par rapport à la Constitution de la République populaire de Chine. Cette dernière stipule que : « les citoyens chinois jouissent de la liberté de croyance religieuse » ; mais « Nul ne peut se servir de la religion pour troubler l'ordre social (voir Tome 1 URUMQI), nuire à la santé des citoyens et entraver l'application du système d'enseignement de l'État ».

Des organisations religieuses nationales gèrent la pratique des religions. Elles élisent, selon leurs propres statuts, leurs chefs et leurs organes dirigeants. On trouve ainsi: l'Association de bouddhistes de Chine, l'Association des taoïstes de Chine, l'Association islamique de Chine, l'Association des catholiques patriotes de Chine, l'Episcopat chinois, et l'Association protestante de Chine.

Langue et Écriture

chine9mGottfried Wilhelm Leibniz (1646-1716)Je cite sur ce sujet, un extrait de Méthode d'initiation à la langue et à l'écriture chinoise, de Joël Bellassen, livre que je recommande pour apprendre le chinois car très riche et limpide.

« À elle seule, l'écriture chinoise imprime à l'ensemble du chinois la marque de la différence radicale. C'est une écriture non alphabétique, non phonétique. Contrairement aux alphabets latin, grec, cyrillique, arabe ou hébreu, elle n'est pas un code qui note les sons. Elle est peinture du sens et des idées. On peut apprendre le sens d'un caractère chinois sans passer par l'intermédiaire de sa prononciation : le sinogramme isolé s'apparente d'une certaine manière au logo, au panneau de signalisation routière ou au chiffre arabe ».

Leibniz (1646-1716), le philosophe allemand du Siècle des Lumières voyait dans le chinois une possible écriture universelle.

Ainsi, le monde chinois est aujourd'hui la seule grande civilisation dont l'écriture n'ait pas connu ce formidable bond vers l'abstrait que constitue l'apparition de l'alphabet. La langue et l'écriture étant plus que de simples instruments de communication, on comprendra qu'il s'agit là d'un fait majeur dont on n'a, sans doute, pas fini de mesurer toutes les conséquences.

Les sinogrammes sont eux-mêmes un objet de savoir : outre les différentes significations qu'ils peuvent avoir, ils possèdent leur structure, leur rythme, leur histoire.

On ne sait jamais « lire le chinois » : on connaît un certain nombre de sinogrammes... et il est préférable que ce nombre soit le plus élevé possible ! On reste toujours à la merci de « rencontrer un tigre sur son chemin » à savoir un sinogramme inconnu. En revanche, l'écriture chinoise est telle qu'un enfant peut apprendre quelques signes dès l'âge de deux ou trois ans.

Le sinogramme est une forme indépendante, invariable. Il doit être centré à l'intérieur d'un espace carré imaginaire, mais non occuper la totalité de cet espace.

La langue nationale est le chinois (ou mandarin). Son nom chinois est putonghua (langue commune) 普通话 (pinyin: p_ tong huà) : c’est la langue des Han.

Les ethnies minoritaires sont fortement incitées à la parler, souvent avec un accent important. Pour ces ethnies, l’enseignement du mandarin est obligatoire a partir du deuxième cycle du primaire.

Par contre l’écriture, c'est-a-dire les caractères qui la composent, sont les mêmes dans toute la Chine. Cela m’a été très utile quand ma prononciation laissait à désirer.

J’avais préparé, écrits en chinois, tous les lieux ou j’avais prévu d’aller, pour le montrer à un passant ou a un chauffeur de taxi. J’ai conservé cette transcription dans ce récit.

On distingue donc :

    - la langue parlée, en chinois Hanyu 捍御(pinyin: hàn yù)

    - la langue écrite, en chinois Zhongwen 中文 (pinyin: Zhong wén )

En 1958, la République populaire de Chine a adopte le pinyin comme système de romanisation officiel. Utilisé dans l’enseignement (y compris en Chine des 1960), il est devenu la norme internationale vers 1980. Il utilise notre alphabet et permet de visualiser les tons de la langue chinoise.

Il existe quatre tons : le ton uni (ton 1), le ton montant (ton 2) ´, le ton module, descendant puis montant, (ton 3) * et enfin le ton descendant, (ton 4) `.

Au passage, cet aspect de la tonalite, me parait comme étant le plus difficile pour un occidental, dans l’apprentissage du chinois.

Mais le pinyin n’est pas totalement phonétique.

En effet certaines lettres du pinyin ne se prononcent pas comme nous les lisons dans notre alphabet : par exemple d se prononce t, b se prononce p,

j se prononce t, r se prononce j.

Ce qui donne :

Pékin 北京 Pinyin : bei jing phonétique : peï tinn

Le g ne se prononce pas !! 北 signifie ‘Nord’ et 京 signifie « capitale » donc « capitale du Nord »

Pékinois (habitant de Pékin) 北京人 Pinyin : bei jing ren phonétique : peï tinn jenn

Il est néanmoins une aide précieuse pour apprendre à parler. Il fait partie de l’enseignement des petits chinois dès le primaire. Je fais apparaitre la transcription pinyin de temps à autre.

Pour l’écriture et la lecture, la connaissance de 800 caractères (sur plus de 50000), donne une aisance correcte pour des conversations simples.

Le rôle unificateur de l'écriture

Le chinois est une écriture sans alphabet. La Chine possède la plus longue tradition continue d’un mode d’écriture inchangé de la haute antiquité a nos jours. L’écriture chinoise a su jouer un rôle fédérateur et s’imposer a un pays immense.

L’importance de l’écriture, en Chine, est telle que les hommes d’État s’employèrent à maintes reprises a la contrôler. Ces qualités firent de ces graphies des instruments de pouvoir convoites par les empereurs qui souhaitaient avoir prise non seulement sur les hommes mais aussi sur les mots.

La standardisation de l'écriture

L’ingérence de l’Etat dans l’ecriture et l’imposition de styles calligraphiques ou de graphies spéciales est un phénomène récurrent dans l’histoire chinoise. Un cas manifeste d’asservissement des caractères a la politique est fourni par Qin Shihuangdi, le Premier Empereur qui a unifié l’Empire chinois. Sur les conseils de son ministre Li Si, il décréta la standardisation non seulement des unités de poids et de mesure, mais encore de l’écriture.

Les caractères tabous

Une autre prérogative impériale fut l’institution d’un tabou sur le nom personnel des empereurs. Ainsi, le prénom de Tang Taizong qui régna dans le deuxième quart du 7e siècle est Shimin, compose de deux mots usuels qui signifient individuellement “monde” ou “generation” et “peuple”. L’usage de ces mots fut réglementé dans les écrits lorsqu’ils se présentaient en combinaison, moins strictement lorsqu’ils étaient isolés : différentes solutions pouvaient se présenter comme substituer un synonyme, ou atrophier le caractère par l’omission d’un trait. Ces contraintes imposées depuis le sommet de l’État furent généralement respectées car ne pas s’y conformer équivalait a un acte d’insoumission passible de sanctions.

Ces singularités graphiques servent aujourd’hui d’utiles repères de datation. Une utilisation de cette caractéristique sera utilisée pour dater la Premiere Carte Celeste (voir les Grottes de Mogao a Dunhuang dans le tome 2).

Histoire : les dynasties et républiques chinoises

La connaissance des dates des dynasties successives et de l’arrivée de la république

est très utile lors des visites des sites.

La première dynastie, la dynastie des Xia 夏de 2205 av. J.C. à 1767 av. J.C.

La dynastie des Shang 商 de 1766 av. J.C. à 1112 av. J.C.

La dynastie des Zhou 周 de 1111 av. J.C. à 771 av. J.C.

L’époque des Printemps et Automnes 春秋et celle des Royaumes combattants 戰国 770 Av. J.C. à 221 Av. J.C. .Première unification de l’empire

La dynastie des Qin 秦 de 221 av. J.C. à 206 av. J.C.

La dynastie des Han 汉 de 206 av. J.C. à 220 ap. J.C.

Morcellement

La période des trois Royaumes 三国 de 220 à 280

Brève restauration de l’unité

La dynastie des Jin occidentaux 东晋 de 265 à 316

Invasions et morcellement

Chine du Nord : invasions des Huns, des Protos-Mongols et des Turcomans de 316 à 589

Les Seize Royaumes (Nord) 十六国 de 302 à 439

Chine du Sud : succession de dynasties chinoises

La dynastie des Jin orientaux (Sud) 西晋 de 314 à 420

L’époque des dynasties du Sud et du Nord 南北朝 de 420 à 589

Unification

La dynastie des Sui 隋 de 589 à 618

La dynastie des Tang 唐 de 618 à 907

La dynastie des Zhou 周 de 690 à 705

Morcellement

L’époque des Cinq Dynasties et Dix Royaumes 五代十国 de 907 à 960

Unification

La dynastie des Song du Nord 宋 de 960 à 1127

Séparation du Nord et du Sud

La dynastie des Liao 遼 Les Qidan de 916 à 1125

La dynastie des Xia de l’ouest 西夏 Les Dangxiang Qiang 党項 de 1034 à 1227

La dynastie Jin de race toungouse dans le Nord de 1115 à 1234

La dynastie des Song du Sud 宋 de 1127 à 1276

Unification

La dynastie des Yuan 元 Les mongols 蒙 de 1280 à 1368

La dynastie des Ming 明 de 1368 à 1644

La dynastie des Qing 清 Les mandchous 滿 de 1644 à 1911

La République de Chine 中华民国 de 1911 à 1945

La République populaire de Chine 中华人民共和国 de 1949 à aujourd'hui.

La Route de la Soie 丝绸之路 (pinyin : si chóu zhi lù)

Pendant la dynastie Han, 206 av. J.C. à 220 ap. J.C., l’empire était constamment en conflit avec les minorités. L'empereur Wudi (141 av. J.C. - 87 av. J.C. )., 6e de la dynastie, envoya Zhang Qian 张骞 (mort en 113 av. J.C.), à deux reprises, vers les «Contrées occidentales » (aujourd'hui la région du Xinjiang), pour nouer des ententes, de façon a mieux pouvoir lutter contre les barbares du Nord.

Outre leur objectif pacifique, les missions de Zhang Qian amorcèrent des échanges entre la Chine et les pays occidentaux ; ce fut l’ouverture de la ≪route de la soie ≫.

Les caravanes des commerçants des Han transportèrent des tissus de soie vers l’occident qui découvrait ce produit. Des échanges se faisaient avec l’occident qui introduisit en Chine les noix, le verre, le raisin, les épices, etc.

La Route de la Soie partait de Chang'an (Xi'an d'aujourd'hui), ancienne capitale de la Chine, et se dirigeant vers l'ouest arrivait sur la cote est de la Méditerranée et finissait a l'Empire romain. Elle est longue de plus de 7 000 km, dont 4000 km en Chine. Dans sa partie chinoise elle passe par le corridor du Hexi entre le désert de Gobi a l’est et le désert du Taklamakan à l’ouest, elle se sépare en deux (une voie nord et une voie sud de part et d’autre du désert du Taklamakan) ; les deux routes se rejoignent a Kashgar avant de quitter la Chine.

Zhang Qian prenant congé de l’empereur Wudi , pour son expédition en Asie centrale de 139 Av. J.C. à 126 Av. J. C.

Peinture murale des grottes de Mogao à Dunhuang ( grotte 323), réalisée durant la dynastie des Tang 618-907

L'Empire romain et l'Empire byzantin étaient très demandeurs de soie chinoise. Les Romains qui savaient que la soie venait de chez les Seres (nom qu’ils donnaient aux habitants de la Chine) croyaient par contre que son origine était végétale (voir dans ce Tome 1, Hotan, Atelier de soie).

La Chine resta longtemps la seule productrice et exportatrice de soie dans le monde. La soie constituait donc le principal produit exporte vers l’occident. La soie eut même un usage de monnaie au même titre que l’or. Mais rapidement le trafic sur la Route de la Soie devint très intense. Il véhicula également : des arts, des techniques et connaissances scientifiques, certaines inventions chinoises (papier, procédés d’imprimerie, poudre, etc.)

Route de la Soie, elle fut aussi Route de la Foi dans la mesure ou c’est par elle que les religions telles que le bouddhisme (bouddhisme mahayana ), le christianisme nestorien, le manichéisme d'origine perse et l’islam s’implantèrent en Chine. Cette appellation de ≪ Route de la Soie ≫ est due au Baron Ferdinand von Richthofen (1833- 1905) géographe et géologue allemand.

Mon itinéraire

Les moyens de transport sont représentés : avion ou voiture avec chauffeur.

Ce choix de la Route de la Soie, entait donc une très forte envie personnelle mais il fut renforcé par les avis de mes contacts chinois qui m’ont dit que c’était « le plus beau voyage que l’on pouvait faire dans leur pays ».

L’itinéraire a été facile à établir. J’avais tous les éléments en main :

- cartes très détaillées fournies par l’Office de Tourisme de Chine (cartes routières et plans de certaines villes).

- sélection des villes en fonction des informations sur Internet.Je pouvais ensuite définir le temps a passer dans chaque ville

Mon emploi du temps était modifiable à volonté en cas d’imprévu, puisque je maitrisais mon programme dans une ville donnée.

J’ai parcouru la Route de la Soie dans le sens ouest vers est, c’est-a-dire de Kashgar a Xi'an. Par contre, j’ai pris des libertés avec la logique stricte pour des facilites de liaison. L’essentiel était de faire les bonnes étapes.

Le périple ainsi défini représente 10450 km en Chine (de Pékin a Pékin) dont 1800 en voiture. Il passe dans 3 provinces : Xinjiang, Gansu et Shaanxi en commençant et finissant a Pékin.

La partie Route de la Soie proprement dite est de 6600 km. Il faut ajouter 1050 km pour Xi'an - Pékin puisque cette dernière ville ne fait pas partie de la Route de la Soie.

Départ de Bordeaux - Londres - Beijing ( j’ai choisi British Airways, presque moitié prix d’Air France)

Province du Xinjiang

• Ürümqi (1 nuit)

• Turpan

• Hotan

• Kashgar

• Ürümqi

Province du Gansu

• Dunhuang

• Jiayuguan

• Lanzhou

• Linxia

• Xiahe

Province du Shaanxi

• Xi’an

• Beijing

Retour Beijing - Londres - Bordeaux

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