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L’énigme du Suaire de Turin

par Pierre Laharrague

 

 

De toutes les reliques, celle du Saint Suaire de TURIN, est certainement la relique qui a déclenché et  continue de déclencher le plus de débats passionnés. Quoi d’étonnant dès lors qu’il s’agit de savoir si ce linceul a enveloppé le corps de Jésus de Nazareth. Car ce qui caractérise ce linge funéraire et qui pose un problème non résolu à ce jour, c’est  l’image qu’il porte : on y voit comme « imprimée » l’image du corps d’un homme nu, allongé, les mains croisées sur le pubis ; l’image montre le corps en entier, de face et  de dos ; sur tout le corps, une centaine de taches brunes font penser à du sang ; il semble qu’il y n’y ait pas d’image sur l’envers du linge, mises à part  quelques taches de sang qui ont traversé ; enfin  le corps porte de nombreuses traces de blessures, à la tête, aux extrémités des membres, sur le flanc, sur le dos et la poitrine qui font penser que l’homme a dû subir le supplice atroce de la flagellation et de la crucifixion. Cette image et les plaies qui sont en correspondance étroite avec les Evangiles canoniques, font penser au Christ à l’issue de sa Passion.          

La question qui se pose, est de savoir si le linceul est authentique ou s’il s’agit d’un faux fabriqué de main d’homme, question qui fait l’objet de toutes les polémiques. Et dans le cas où  ce n’est  pas un faux, s’il s’agit de Jésus le Crucifié ?

Bien sûr, nous ne prétendons pas dans un si court article traiter en profondeur d’une telle énigme, mais simplement résumer les dernières avancées de la science et de l’archéologie afin d’aider les lecteurs qui s’interrogent. De plus, les multiples vicissitudes qu’a connues la relique au cours du temps, nous incitent à rappeler son histoire mouvementée.

Le  Suaire : description

L’empreinte L’image  
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Face ventrale Face dorsale   Face ventrale  Face dorsale

Il s’agit d’un linge de lin fin de 4,3 m de long et de 1,1 m de large, tissé en chevron. La structure du tissage est telle qu’on peut dire qu’il est très probablement d’origine antique et  proche-orientale.

L’étude anthropologique montre que l’homme représenté sur le linceul était  jeune (entre 30 et 35 ans), de grande taille (entre 1,78 m et 1,80m) et devait peser entre 77 et 80 kg. Son visage est  de type sémitique avec des cheveux longs, tressés , ce qui fait penser aux Juifs consacrés à Dieu à qui il était interdit de se couper les cheveux. Cet homme pourrait donc être un Juif inhumé dans l’antiquité.

La plupart des auteurs distingue l’empreinte et  l’image :

- L’empreinte  est constituée par les traces en positif laissées par les plis, par le feu et par différents liquides.

 1. taches et brûlures de l'incendie de Chambéry en1532

 2. cernes dus à  l’eau

3 .double image dorsale et  frontale du  corps

 4. marques de flagellation

 5 .taches de sang provoquées par un casque en  épines

 6. plaie dans le poignet gauche

 7. taches de sang sur les avant-bras

 8. grande tache de sang sur le côté droit de la poitrine

 9. grande tache de sang autour de la taille

10. sang de la transfixion des pieds

11. contusions dues au  transport d’une poutre

- L’image apparait sous les caractéristiques d’un négatif photographique : les zones claires et les zones sombres sont inversées ainsi que la droite et la gauche. Elle montre deux silhouettes de couleur jaune-sépia, opposées par la tête, d’un homme vu de face et de dos: très floues, on ne les distingue qu’à plus de 2 mètres de distance.

Elle a été photographiée pour la 1 ère fois en 1898 par Secondo Pia, un avocat  et photographe amateur qui en avait reçu l’autorisation : le négatif qu’il obtint, s’est avéré être un positif plus visible et plus contrasté que l’image, de sorte qu’on voit le personnage comme s’il  se trouvait devant l’observateur. C’est cette photo  qui est plus connue que l’image directement visible.

D’autres observations, certaines non visibles l’œil nu, ont été faites à l’aide d’appareils et de techniques sophistiquées. Nous ne les détaillerons pas afin de ne pas alourdir la présentation, mais nous y reviendrons dans l’étude scientifique. Mentionnons : les réparations des dégâts de l’incendie de 1532 faites par les Clarisses de Chambéry en 1534, la présence de poussières et  de pollens, l’existence d’inscriptions autour du  visage.

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Cliché de Secondo Pia

Le Suaire et la science

À peine le cliché de Secondo Pia avait-il été reproduit par les journaux de tous les pays, que la polémique se déclencha et deux camps s’opposèrent violemment : pour les uns, le phénomène tenait du prodige, pour les autres, il s’agissait d’un truquage. Un chanoine, Ulysse Chevalier, après avoir déclaré que le suaire avait été fabriqué au Moyen Age, expliqua que les Clarisses de Chambéry l’avaient aussi doublé d’une toile de Hollande mais avaient par erreur cousu ce tissu à l’envers, « l’image vers l’intérieur et pour cette raison, l’image apparaissait comme un négatif » (sic). Il a fallu attendre 70 ans  pour démontrer l’ineptie de cette affirmation.   

Pendant 30 ans, personne ne put réexaminer le suaire. Un deuxième photographe turinois, Giuseppe Enrie, fut autorisé en 1931 à  réaliser une série de photographies sous contrôle officiel, ce qui fut fait le 3 mai. Les clichés obtenus avec les nouvelles pellicules orthochromatiques (d’égale sensibilité à toutes les couleurs) confirmèrent exactement ceux de 1898 alors que beaucoup avaient  manifesté leur scepticisme, rétablissant ainsi la crédibilité sinon l’honneur de Secondo Pia.

En 1978, a été entrepris un programme de recherches multidisciplinaire, de très haut niveau, devenu célèbre sous le nom de STURP (Shroud of Turin Research Project) dont l’objectif était :

- de tester l’hypothèse que l’image du suaire puisse être une peinture.

- de réunir des données sur sa composition et  sa technologie de fabrication pour que des hypothèses soient énoncées sur son authenticité et  sur son âge.

Cet événement est exceptionnel car jamais l’Eglise n’avait permis qu’un objet de piété fût examiné par des savants éminents avec les instruments les plus modernes.

Ce qui  suit, résumé brièvement, est  issu de ces investigations.

Les  propriétés étranges de l’image

- l’image  a les caractéristiques d’un négatif photographique, le drap  jouant le rôle d’une pellicule sans en être vraiment une puisqu’il  ne porte aucune trace de réactif chimique.

- l’image est  tridimensionnelle

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Image obtenue avec le VP8 Analyser

 Il existe une étroite corrélation entre la densité optique en un point de l’image et la distance de ce point au suaire : les zones les plus sombres sont au droit des parties en  relief (nez, pieds, mains croisées) et les zones les plus claires correspondent aux parties moins saillantes (orbites, pommettes, coudes). Cette corrélation est suffisamment précise pour être traduite en  termes mathématiques de sorte qu’il a été possible d’obtenir en 1975, au moyen d’un analyseur d’image, l’image en relief ci-contre, réaliste et  sans distorsion (l’analyseur,  le VP8 de la Sandia Corp. permet de transformer une densité optique en un point par une valeur de hauteur). Le fait extraordinaire et unique  est que cette image est  une propriété intrinsèque de l’image en 2 dimensions dans laquelle elle est  littéralement encodée : aucun objet éclairé par une source extérieure de lumière ne pourrait donner une telle reproduction.

- l’image est  thermiquement stable

Lors de l’incendie de 1532, le suaire a été soumis à un environnement extrême : température de plusieurs centaines de degrés, fusion partielle du reliquaire d’argent dans lequel  le linceul était conservé, vapeurs brûlantes de l’eau  utilisée  pour éteindre l’incendie. Pourtant, même à  1 mm des brûlures, la pâle couleur de l’empreinte est  restée inchangée, ce qui n’aurait pas été le cas si une substance colorante de quelque nature qu’elle fût avait été utilisée pour peindre l’empreinte.

- l’image est monochrome, superficielle, plane,  isotrope

- monochrome : l’image a une couleur jaune sépia au niveau macroscopique et jaune paille au niveau des fibres de lin. Les fibres non image sont quasi incolores.

  - superficielle : seuls, les fils de surface  et dans un fil seules les fibres les plus extérieures sont colorées. Nulle part, l’image ne pénètre dans les profondeurs du tissu.

Remarque : récemment (2004), au  moyen de techniques très pointues, on a cru  déceler un vague contour du visage sur l’envers du  tissu : l’image serait ainsi doublement superficielle.

  - plane : aucune partie du corps n’est déformée en elle-même  et par rapport aux autres. Tout se passe comme si  l’image avait été projetée orthogonalement sur le drap  tendu  au dessus d’elle.

 - isotrope : il  n’y a aucune directionnalité dans l’image. A contrario, toute peinture directe se fait selon un mouvement  préférentiel aisément reconnaissable par les techniques modernes.

L’image n’est  pas une peinture du  Moyen-âge

Aucune trace de constituant des peintures utilisées à cette époque n’est décelable par un ensemble de méthodes scientifiques validées tant sur l’ensemble du linceul qu’au niveau des fibres elle mêmes. Ceci vient renforcer les constatations précédentes relatives à la thermostabilité et à l’isotropie de l’image.

L’image n’est pas une brûlure

Si une statue rougie au feu avait imprimé l’image, comme cela a été envisagé, celle-ci devrait donner les mêmes réponses aux tests qui ont été pratiqués que les zones brûlées de l’incendie de  1532. Or rien de tel  ne se produit, invalidant donc  l’idée d’un mécanisme de chauffage à  haute température.

La nature de l’image

Les études entreprises par le STURP montrent que la seule hypothèse compatible avec les observations est que la coloration de l’image provient d’un processus tel que celui  obtenu par une  déshydratation-oxydation de molécules d’hydrates de carbone au niveau des fibres. Logiquement, la cellulose des fibres semblait être le seul candidat pour être le support  de l’image et  il en  fut ainsi  jusqu’aux années 2000. Mais des données récentes (2000-2004),  et une meilleure connaissance de la chimie des hydrates de carbone , ont montré que cette explication avait quelques points faibles et  que plutôt que la cellulose du lin, la réaction concernerait davantage une fine couche d’impuretés à  l’extrême surface des couches superficielles. Les méthodes de fabrication des tissus de lin selon les indications données notamment par Pline l’Ancien, permettent de comprendre comment s’est  formée une telle couche. Cette explication est capable pour la première fois de rendre compte de l’ensemble des propriétés  de l’image.

La formation de l’image

Mais comment ce processus de déshydratation-oxydation s’est-il réalisé ? Diverses théories ont été élaborées que nous ne détaillerons pas, mais aucune n’est à ce jour acceptable sans restrictions ni limites.  Le suaire résiste encore à la science.

Les  pollens

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La palynologie (ou  étude des pollens) est  importante car   elle permet de situer les zones géographiques dans lesquelles un objet a séjourné : ceci repose sur le fait expérimental  que la plus grande partie des pollens d’une plante ( 90 %) se dépose dans un rayon de 150 à 200 mètres, le reste pouvant aller jusqu’à quelques km par vent fort . Dans le cas du  suaire, 58 pollens différents ont été dénombrés dont  beaucoup, (41), ne pouvaient  provenir que du  Moyen Orient (voir la carte ci-contre), ce qui  a permis de conclure que le suaire a séjourné au Moyen Orient, en particulier dans la région de Jérusalem, (néanmoins, il y a toujours une polémique  concernant des écarts sur certains échantillons). 

Les taches de sang

Le suaire présente des taches de couleur rouge ressemblant à du sang par leur aspect et  leur localisation par rapport au corps. Elles apparaissent en  positif  alors que l’image est  en négatif. A leur niveau, les fibres colorées semblent collées entre elles par un liquide visqueux ayant pénétré en profondeur et traversé par endroits toute l’épaisseur du  tissu. S’agit-il  de sang ou d’une peinture ?  Les mesures initiales du STURP de 1978 ont été complétées par des analyses microchimiques faites ultérieurement en  laboratoire. Elles ont donné lieu à une violente controverse entre deux équipes qui avaient des interprétations divergentes. Finalement, un large consensus s’est fait en faveur de sang humain, excluant toute possibilité de peinture : on peut  affirmer que le sang provient d’un homme dont le corps  a été placé dans le linceul moins de 3 heures après une mort très violente et qui  est resté moins de 40 heures en  contact avec le drap.

Les traces d’incendie. Le codex Pray

Par 3 fois au cours des siècles, le Suaire a subi l’agression de l’incendie :

- la plus récente date du 11 Avril 1997 : le feu ravagea la chapelle Guarini de la cathédrale de Turin dans laquelle il est  conservé ; mais il ne s’y trouvait pas ce jour là car il avait été déplacé provisoirement et il ne subit donc aucune détérioration.

- le 4 Décembre 1532, l’incendie se déclara dans le chœur de la Sainte Chapelle de Chambéry où le linceul, plié sur 48 épaisseurs et placé dans un reliquaire en argent, était gardé par la famille de Savoie. Une partie du reliquaire fondit et de l’eau utilisée pour éteindre les flammes pénétra à l’intérieur. Les dégâts qui en ont résulté sont visibles sur deux lignes parallèles longeant la silhouette : les taches sombres sont  les brûlures, celles plus claires en forme  de triangles sont les marques des réparations (22 pièces de tissu d’autel) faites par les Clarisses entre le 16 Avril et le 2  Mai 1534) ; à  cette occasion, les Clarisses renforcèrent le drap  en  cousant une toile de Hollande sur l’envers du linceul,  c’est à  dire  sur la face qui  n’a  pas contenu  le corps. Ces raccommodages ont été enlevés lors de la restauration de 2002 ; on devine aussi sur l’axe médian, les auréoles en forme de losange laissées par l’eau.

- Il existe une autre série de brûlures de faible superficie mais très nettes, constituées de 4  trous ronds alignés et  d’un isolé sur le côté, formant ensemble un bizarre L majuscule. Cette étrange figure se répète quatre fois en raison de la pliure du suaire.

 

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Brûlures en L

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On en déduit qu’à une époque et en un lieu inconnu, le linceul a subi un autre incendie. Or, la Bibliothèque Nationale de Budapest conserve un codex très célèbre et  de grande valeur- le Codex  Pray-du nom de son découvreur, daté des années 1150-1195. Une des miniatures dont il  est  orné, représente dans sa partie supérieure le Christ et dans sa partie inférieure les Saintes Femmes au tombeau avec ce qui ressemble bien à un suaire sur lequel on distingue nettement les trous en  L : il n’y avait aucune raison sérieuse pour que l’enlumineur dessine ces ronds selon ce schéma précis à l’emplacement où ils sont sur le drap, sinon de représenter ce qu’il voyait réellement. On peut en  conclure que le suaire existait bien  avant 1195, soit 1 siècle avant la datation au  carbone 14 (voir ci-après).

La datation au  carbone 14

Les mesures ont été effectuées en 1988 par  3 laboratoires - Oxford, Tucson (Arizona), Zurich - sur un échantillon prélevé la même année sur un bord du linceul. Les résultats publiés en  1989 dans la très sérieuse revue scientifique Nature, firent l’effet  d’une bombe. Il s’en suivit plusieurs années de controverses et  de manœuvres qui  prirent le pas sur la recherche sereine de la vérité. Car la conclusion affirmait que le suaire était un faux d’époque médiévale, daté de 1260-1390. Elle était en contradiction totale avec tous les résultats des diverses disciplines scientifiques démontrés jusqu’alors. De nombreux savants que ceci  interpellait, se penchèrent sur la validité des mesures tout en  approfondissant les recherches antérieures. Il serait fastidieux d’exposer tous les arguments qui ont été développés mais il en ressort  que l’échantillon daté n’est  pas représentatif de l’ensemble du suaire et que la zone où il a été prélevé est beaucoup plus récente. La radiodatation au C 14  a été ainsi définitivement invalidée.

Autres faits : les lettres invisibles – les pièces de monnaie

- En 1998, on a mis en  évidence autour du visage un ensemble de lettres disposées selon deux U emboités. Ces lettres, invisibles à  l’œil nu  et  extrêmement ténues, sont révélées par un  traitement d’images sophistiqué. On trouve en particulier :

- sur le côté gauche, les lettres IN NECE, abréviation du mot latin IN NECEM  signifiant « tu  iras à la mort »

- un ensemble de lettres pour le mot grec NASAPENOS , pour le « NAZAREEN », traduction contestée

- sous le menton, HSOY, serait un ensemble composé du  mot Jésus ?

- sur le côté droit,  les lettres grecques YSKIA  qui signifierait « visage à peine visible ».

À part leur existence bien réelle, on ignore tout de ces inscriptions : l’époque où elles ont été écrites et  par qui. 

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Lettres invisibles

- De nombreux auteurs, intrigués par la forme circulaire et globuleuse des yeux, ont émis l’hypothèse que des pièces de monnaie, des leptons frappés sous Ponce Pilate (ce que les Evangiles nomment deniers ou oboles), ont été placés sur les yeux, selon  une coutume juive du 1er siècle. Sur la photo prise au  microscope ci–contre, on distingue les lettres CAI de Tiberio YCAICesar (Tibère César) et la houlette de berger caractéristique  de son règne. Ces observations sont encore discutées.

Remarque : si elles étaient validées, cela daterait incontestablement le suaire du 1er siècle.

Photo  au microscope du  lepton

de l’œil  droit

Le suaire et  l’histoire

1357 est  une date clé dans l’histoire du suaire : cette date correspond  en  effet à la  1 ère exposition connue du suaire à Lirey en Champagne. Depuis, on connait sans interruption  tous les lieux et dates où il a séjourné ainsi que ses différents détenteurs. A contrario, la période antérieure est plus mystérieuse car il  existe de nombreux « trous » pendant lesquels le suaire  a disparu ; néanmoins des découvertes archéologiques et de nombreux documents anciens, fournissent un certain  balisage permettant de tenter une reconstitution de son parcours.

L’histoire après 1357

- En 1349, le Sire Geoffroy  de Charny, seigneur de Chavoisy et de Lirey, demanda au pape d’Avignon Clément VI  des indulgences pour l’église de son  fief à Lirey. Il annonça que « dans un esprit  de zèle et  de dévotion », il y exposerait « quondam figura sive representationem Sudarii Domine Nostri Jesu Christi ». Il refusa aussi de répondre à  l’évêque de Troyes, Henri  de Poitiers, sur l’origine de l’objet. Après sa mort en  1356 à  la bataille de Poitiers, sa veuve Jeanne de Vergy commença les ostensions qui durèrent jusqu’en 1360 où elles furent interdites par l’évêque qui contestait son authenticité. Le suaire fut alors transféré dans le  château de Jeanne en Montfort-en-Auxois où il restera jusqu’en 1389, date  à laquelle elle obtint du pape Clément VII (dont elle avait épousé l’oncle en secondes noces), l’autorisation  de reprendre les ostensions à Lirey. Le pape imposa silence sous peine d’excommunication, au nouvel  évêque Pierre d’Arcy, qui prétendait aussi que le suaire était un faux et il  autorisa sa vénération.

- 1418-1453 : en 1418, en  peine guerre de Cent ans, les chanoines de Lirey, craignant pour la conservation de la relique dont ils avaient  hérité, la confièrent à Marguerite de Charny, petite fille de Geffroy et à  son époux le comte de la Roche qui la ramenèrent à Montfort  puis à St Hippolyte- sur-Doubs, un autre de leurs fiefs.

- 1453 : Marguerite de Charny qui avait refusé de restituer le suaire aux chanoines de Lirey, le cèda à Anne de Lusignan, épouse de Louis 1er, duc de Savoie, contre le château  de Varambon (Ain). Le linceul  est  alors conservé dans la Sainte Chapelle de Chambéry. 

- 1454-1578 : le suaire est  exposé dans plusieurs villes.

- 1578 : Il est  à Turin où les ducs de Savoie ont transféré leur capitale en 1562. Le dernier, Humbert II, en fait don au pape Jean Paul II en 1983.

L’histoire avant 1357                         

- Autour de 560 : le suaire apparait à  Édesse (l’actuelle Urfa de Turquie), puissante cité indépendante entre le Tigre et  l’Euphrate, située au carrefour entre l’empire perse d’Orient et l’empire romain d’Occident, lors du  siège par l’armée perse alors en guerre avec l’empereur byzantin Justinien. En inspectant les remparts, ce dernier découvrit une cavité dissimulée où  était caché le linceul. Depuis toujours, la ville savait qu’elle avait possédé une relique extraordinaire : de nombreuses sources témoignent en effet de légendes et  traditions concernant une image « archéropoïétique » c’est-à-dire « non faite de main d’homme », visible sur un carré de tissu qu’on a appelé le mandylion (mouchoir), représentant le  visage du Christ ; celui-ci aurait répondu à  une demande d’Abgar V , roi d’Édesse qui aurait été ainsi guéri  d’une maladie  incurable et qui se serait converti. Notons qu’il y a une tendance fréquente dans les témoignages anciens à développer autour d’un fait, un merveilleux éclatant : aujourd’hui une série de textes converge pour que l’on considère le mandylion  comme identique au linceul. Justinien  vit dans sa (re)découverte, un signe divin. La sainte relique fut alors exhibée sur les remparts,  ce que voyant, les Perses levèrent le siège et Justinien  remporta la victoire contre toute attente. En reconnaissance, il fit bâtir pour l’abriter, une grande église qu’il appela « Hagia Sophia ». 

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Remarque : à peu prés à cette époque, le visage du Christ cessa d’être représenté à la manière grecque d’un jeune dieu païen et prit l’aspect de celui du suaire.

- Comment  le suaire parvint-il à Édesse ?

Ici se place un trou de 500 ans à propos duquel on peut conjecturer la version suivante. La première information écrite concernant le suaire, après qu’il eut été retrouvé dans le sépulcre vide, nous vient de l’Evangile des Hébreux, un évangile apocryphe: il fut confié à  la garde de l’apôtre Pierre. Il faut savoir que le linceul, aux yeux des Juifs, était impur (car ayant été au contact d’un cadavre), et aux yeux des Romains, était un emblème de révolte (car portant le souvenir d’une condamnation atroce). Ce qui donne à penser qu’il fut entouré de beaucoup de précautions et pris en charge par un petit nombre d’initiés qui s’imposèrent la loi du silence. A Jérusalem, la révolte grondait et avant que la 1ère guerre des Juifs n’éclate en l’an 70, les judéo-chrétiens s’éloignèrent, emportant textes et objets sacrés vers l’est du Jourdain en direction d’un territoire neutre que l’on appelle la Décapole (constitué de10 villes). Ils trouvèrent refuge auprès des moines esséniens de Qumran qui leur indiquèrent les niches secrètes où cacher leurs trésors et où eux-mêmes entreposèrent les leurs (les fameux manuscrits de la mer Morte retrouvés 1900 ans plus tard). Bien après que Jérusalem fut détruite, leurs descendants qui avaient conservé la mémoire du patrimoine, revinrent aux grottes et transférèrent le suaire à Edesse. Une icône du Vème siècle montre le roi d’Édesse Abgar  tenant le fameux linceul déployé sur ses genoux.

- 638-944 : le suaire est  à  Édesse.

- En 638, les Arabes envahirent la région et firent le siège d’Edesse. La cité signa sa reddition et, selon la loi  musulmane, elle ne fut pas mise à sac et put conserver une certaine liberté de culte.

-  En 678, l’Hagia Sophia fut endommagée par un tremblement de terre, mais peut-être à  cause du  prestige de la relique qu’elle abritait, fait rarissime en terre d’Allah, le calife la fit restaurer.

-  En  944, les Byzantins vainquirent les Arabes et  l’empereur Constantin Porphyrogénète exigea que le suaire lui soit restitué en tant qu’héritage du royaume chrétien d’Abgar. Elle lui fut remise le 16 août 944 par Grégoire le Référendaire, archevêque de l’Hagia Sophia de Constantinople.

 

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Abgar reçoit l’image du  Christ à  Edesse 

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L’évêque Grégoire présente le suaire à Constantin (miniature de Jean Skylitzés  XIe siècle)

 

- 944-1204 : le suaire est à Constantinople 

- il sera successivement placé à la basilique Hagia Sophia, puis à l’église Sainte-Marie du Pharos, puis à l’église Sainte-Marie des Blachernes

-  Constantin fit de chaque 16 Août la Fête du Suaire, célébrée selon le rituel composé de textes et de musiques de la grandiose liturgie byzantine.

- vers 1150, à l’époque où le quartier impérial était en chantier, l’empereur Manuel 1er reçut une  délégation hongroise venue  négocier le mariage de sa fille avec le roi de Hongrie. Parmi les visiteurs auxquels il montra le suaire, il y avait un peintre qui eut assez de mémoire pour reproduire l’enluminure du Codex Pray.

- 1204 : 4ème croisade lancée par le pape Innocent III. Au lieu de se diriger vers le but assigné de Jérusalem, les croisés - flotte vénitienne et armée franque - préférèrent Constantinople, fabuleusement riche. Ce fut un saccage d’une violence inouïe et un pillage sans retenue de trésors inestimables. Puis les croisés  se partagèrent les dépouilles de l’empire. Un certain Othon de la Roche hérita de la ville d’Athènes. Quant au suaire, comme dit le chevalier Robert de Cléry  « Ni ne sut-on oncques, ni Grecs, ni Français, ce que ce sydoine (le suaire) devint quand la ville fut prise ».

- 1205 : le suaire est vu à Athènes

- par un descendant de la famille impériale, Théodore Ange Comnène, qui adressa une supplique (dont une copie a été conservée) au pape Innocent III, laquelle disait : «…le suaire se trouve à Athènes… Les prédateurs peuvent garder l’or et l’argent pourvu qu’ils nous restituent ce qui est sacré… » 

- par le légat du pape, le cardinal di Santa Susanna  et l’abbé Nicolas d’Otrante qui en rendirent compte au pape.

- 1205-1357 : 150 ans de mystère

- une hypothèse veut que Othon de la Roche se l’étant approprié mais risquant l’excommunication décrétée envers tout détenteur illégal de reliques, la confia au célèbre Ordre desTempliers.Ceux-ci la mirent au secret. La seule piste crédible sera évoquée lors du procès de l’Ordre en 1307-1314 : des déclarations ont indiqué la vénération par rites secrets de l’image d’un homme barbu, laissant un souvenir marquant aux élus ayant accédé à cette étape, et ce, malgré une longue période d’initiation préalable. Ces témoignages furent obtenus sous la torture mais les Templiers gardèrent leur secret au-delà de la mort.

-  35 ans après la condamnation des Templiers, en 1349, apparait Geoffroy de Charny, fils  d’un autre Geoffroy de Charnay (ou Charny), chevalier de l’Ordre, qui avait péri sur le bûcher, et son épouse Jeanne de Vergy qui avait pour trisaïeul Othon de La Roche !!

 

 Esquisse d’un bilan

Au terme de ce bref  exposé, que peut-on conclure avec plus ou moins de certitude ?

    - l’ensemble des connaissances scientifiques, médicales, archéologiques, historiques, réunies après des décennies de recherche, conduit à  éliminer, à coup sûr, l’hypothèse d’une image « faite de main d’homme » et en particulier celle du faux réalisé au  Moyen Age. La  science du  XXème siècle, avec ses procédés les plus modernes, ne parvient pas expliquer la formation de cette image dotée de propriétés extraordinaires, image en outre unique dans l’histoire de l’art car n’ayant ni prédécesseur ni successeur. Que dire alors de l’éventuel  faussaire qui aurait dû être un véritable génie possédant des connaissances scientifiques et médicales en  avance de  plusieurs siècles sur son époque !!  

    - il existe de très fortes présomptions pour que le suaire soit de l’époque du Christ. En particulier, les études textiles montrent que le tissu est d’une fabrication de haute qualité produite par un métier à  tisser souvent utilisé dans l’antiquité, particulièrement en  Egypte ; la finition au niveau de l’ourlet et la couture sont très spéciales et  ressemblent fortement à  ce qui peut être observé sur des textiles datant de – 40 à 73 après JC, découverts en Judée. Seule une nouvelle datation au radiocarbone, incontestable, permettrait de conclure définitivement.

    - Reste la question : s’agit-il du  corps du  Christ ?

Il est  bien entendu impossible de démontrer scientifiquement que l’homme qui était dans le suaire est Jésus Christ. On peut simplement dire que cet homme présente toutes les caractéristiques de la crucifixion subie par Jésus selon les Evangiles. Alors 2 possibilités :

- soit il  s’agit bien du Christ

- soit il s’agit d’un autre supplicié ou d’un crucifié volontaire ayant subi le même martyre avec ses caractéristiques spécifiques et  uniques.

Les données historiques nous permettent d’avoir une bonne idée des pratiques ordinaires des Romains pour la crucifixion des criminels et  il est clair que le cas de Jésus fut irrégulier de ce point de vue : en particulier il a été couronné d’épines (ce qui est unique)  et  percé au  flanc (au lieu d’avoir classiquement les jambes brisées). La probabilité d’un autre homme est  infime (on l’a même évaluée à  1 sur 100 milliards !!). On est donc fondé à conclure que l’homme du  suaire est le supplicié du Golgotha.

Rappelons néanmoins que ce bilan comporte, comme nous l’avons vu, des incertitudes : comme le disait le pape Jean Paul II, le  suaire constitue « un défi  à  l’intelligence ». Le Vatican ne reconnait pas formellement son authenticité mais il le vénère avec un infini  respect : «le linceul est  une icône écrite avec le sang » soulignait son successeur Benoit XVI. C’est ainsi  qu’il est  exposé, rarement il est vrai, lors d’ostensions (la dernière en date a eu lieu  en  avril-mai  2010) qui reçoivent la visite de millions de pèlerins. Beaucoup de  ceux qui ont été mis en sa présence, témoignent qu’ils ont été émus et  marqués par cette image d’où émane une impression d’immense souffrance, de fragilité, de majesté et d’infinie sérénité.

Mai 2010

Bibliographie

La vérité sur le suaire de Turin de K.E. Stevenson et G.R. Habermas   Fayard 1981

Contre-enquête sur le Saint Suaire de Maria Grazia Siliato,   Plon 1998

 Sites Internet :

* www.spiritualité-chrétienne.com en particulier:

  - "Le St Suaire et  la science" de Thibault Heimberger

  - "Le St Suaire", un peu  d'histoire" de Ph Dalheur

  - " Controverse de la datation au  radiocarbone" de Fernand Lemoine

  - " Le St Suaire:  étude médicale et  scientifique "de François Giraud

* Il y a aussi  le site MNTV ( Montre Nous Ton Visage) dont j'ai  découvert  que Pierre de Riedmatten, un ancien du CESTA est président. On y  trouve un extrait des nouveaux livres parus en  2010 de Sébastien Cavaldo, Thibault Heimberger(déjà cité) et Thierry Castex ,mais je ne les ai pas eus entre les mains.

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 Les trous noirs

par Pierre Laharrague

« De toutes les conceptions de l’Esprit humain, la plus fantastique, peut-être,
est le trou noir, un trou de l’espace dans lequel n’importe quoi peut tomber et
duquel rien ne peut s’échapper».
Kip S. Thornenoirs



                                                        

Le terme « trou noir » a été inventé en 1969 par le physicien américain John Archibald Wheeler de Princeton University pour désigner de façon imagée un objet céleste tellement compact, c'est-à-dire dont la masse est tellement concentrée, que  la lumière ne peut s’en échapper et qu’il n’est donc pas observable. L’idée que de tels objets pouvaient exister ne provenait donc que de considérations purement théoriques. Mais des observations indirectes réalisées depuis, ont permis de valider la pertinence de ce concept.

 

Qu’est ce qu’un trou noir ?

1- Historiquement, c’est un professeur de Cambridge, John Michell, qui écrivit en 1783 un  article dans le Philosophical Transactions of the Royal Society of London dans lequel il  mentionnait qu’une étoile suffisamment massive et  dense devait posséder un champ gravitationnel (sur la Terre, nous parlons plus communément de gravité ou de pesanteur) tel, qu’aucune particule, et en particulier, la lumière que l’on assimilait à des corpuscules ( les photons), ne pouvait s’en extraire.

13 ans plus tard, le Français Pierre Simon de Laplace fit la même prédiction dans son livre Le Système du Monde sans citer toutefois le travail précédent de Mitchell. Imaginons qu’on tire verticalement un boulet de canon. Son ascension sera freinée par la gravité et il finira par retomber. Mais si la vitesse initiale est plus grande qu’une valeur critique dite vitesse d’ « échappement »  ou  de « libération », il filera vers l’espace. La vitesse  de libération est d’environ 11 km/s pour la Terre et  de 100 km/s pour le Soleil. Ces vitesses sont très supérieures à la vitesse que peut atteindre un boulet mais très inférieures à la vitesse de la lumière qui vaut  300 000 km/s.

     Michell suggéra que des étoiles beaucoup plus massives que le soleil pourraient avoir des vitesses de libération supérieures à la vitesse de la lumière de sorte  que leur champ gravitationnel retiendrait celle-ci et qu’on ne pourrait donc les voir. Il appela ces étoiles des « étoiles sombres », on dit aujourd’hui des trous noirs.

Mais  il y avait  un  problème : c’est que les particules de lumière, à l’instar  du boulet  de canon, étaient  régies  par  la mécanique newtonienne : alors que la vitesse du boulet varie tout au long de sa trajectoire pour devenir nulle à l’impact sur le sol, la vitesse  de la lumière est constante et le photon poursuit son chemin toujours à la même vitesse. Aucune réponse ne fût apportée à cette question avant l’avènement de la théorie de la relativité généralisée en 1915.

2. Venons-en à la version contemporaine de la formation d’un trou noir. Ces considérations sont le fruit des travaux d’éminents physiciens parmi lesquels : Carter, Chandrasekhar,  Einstein, Hawking, Israël, Kerr, Kip Thorne, Oppenheimer, Penrose, Wheeler, Zel’dovich et d’autres…

A : Étoile normale

Considérons une étoile dont on suivra l’évolution à l’aide du schéma ci-dessous dans lequel on n’utilise, pour simplifier, qu’une seule coordonnée d’espace. On sait que l’étoile trouve son énergie dans le processus de fusion thermonucléaire de noyaux d’hydrogène comme cela est réalisé dans une bombe H.

La fraction de cette énergie qui n’est pas rayonnée se trouve sous forme de chaleur au sein de l’étoile et cette chaleur produit une pression thermique centrifuge qui s’oppose à la force gravitationnelle centripète qui  contracte  l’étoile.  Un  équilibre   apparait   et   l’étoile   reste   stable  tant  qu’il  y a  du

du combustible  à consommer (schéma A).  Notre soleil se trouve dans cette phase qui se maintiendra pendant encore 5 milliards d’années.

Mais lorsque le combustible est épuisé, l’étoile se refroidit et la contraction reprend le dessus. Son destin dépendra de sa masse :

¨ en dessous de 1,4 masse solaire, elle deviendra une naine blanche affichant une densité de plusieurs dizaines de tonnes par cm3. On appelle cette valeur, limite de Chandrasekhar, du nom d’un jeune étudiant indien de 19 ans qui la formulât en 1930. Pour  l’anecdote, c’est au cours du voyage vers l’Angleterre où il se rendait pour poursuivre ses études à l’Université de Cambridge, que Subrahmanyan Chandrasekhar profita  des 18 jours de mer pour réfléchir au sort des étoiles massives et énonça sa loi. Un  voyage particulièrement fertile puisqu’il sera lauréat du Nobel 53 ans plus tard.

La contre-pression permettant à la naine blanche de se stabiliser n’est plus la pression thermique devenue insuffisante, mais une nouvelle forme, appelée pression de dégénérescence électronique, qui est d’origine quantique : cela provient du fait qu’il existe un principe dit principe d’exclusion de Pauli, selon lequel il est impossible que 2 particules coexistent dans des états identiques ; il en résulte que 2 électrons ne peuvent avoir à la fois la même position et la même vitesse, ce qui les éloignera l’un de l’autre , engendrant la contre-pression mentionnée ; cette répulsion est toutefois limitée par le fait que la théorie de la relativité impose que la différence des vitesses ne dépasse pas celle de la lumière. ¨  entre  1,4 et 3 masses solaires, la pression électronique n’est plus suffisante pour contrebalancer la contraction gravitationnelle. Protons (les noyaux d’hydrogène) et électrons viennent quasiment au contact pour former des neutrons. L’étoile devient une étoile à neutrons, soutenue par une pression de dégénérescence neutronique homologue de la pression électronique précédente. Son rayon est d’une dizaine de km et la densité  de plusieurs millions de tonnes/cm3.

¨ au-delà de 3 masses solaires, aucune pression ne peut s’opposer à l’action de la gravité. Celle-ci poursuit inexorablement son action, aboutissant à l’effondrement de l’astre, ce qu’on appelle l’effondrement gravitationnel.  

  

Chandrasekhar [1910-1995] en 1934 

B : Vue en 1 dimension

C : Vue en 2 dimensions

 

Du fait que la gravité devient de plus en plus forte, l’espace,  à son voisinage, se courbe de plus en plus ainsi  que le prédit la relativité généralisée ; il en résulte que les trajectoires des rayons lumineux qu’on appelle aussi des géodésiques ( c’est l’arc de courbe le plus court entre 2 points), s’incurvent  de plus en plus vers la surface de l’astre et à la limite, ne peuvent plus le quitter. Dans le schéma B, à 1 dimension d’espace, ceci correspond aux rayons parallèles à l’axe du temps, qui restent à distance constante du centre de l’étoile. On a obtenu un trou noir.

La  surface  limite  que  nous venons de mettre en évidence, constitue, ce  qu’on  appelle  l’horizon des événements  car  on ne peut rien percevoir de ce qui se passe en dedans. Il n’y a aucune raison toutefois pour que la contraction s’arrête : elle se  poursuit donc jusqu’à  ce que la matière soit théoriquement concentrée  en  un   point,  c'est-à-dire  que  la  densité  y  devienne « infinie ». On a alors affaire à ce qu’on nomme une singularité  où la physique actuelle n’a plus de sens.

Les propriétés des trous noirs

Quelques mots d’histoire 

Les travaux sur les trous noirs connurent une forte accélération après la 2ème guerre mondiale du fait que de nombreux physiciens qui étaient engagés dans les programmes d’armes nucléaires des grandes puissances, se réorientèrent, dès lors que pour l’essentiel, les problèmes de physique et de technologie correspondants avaient été résolus. Beaucoup optèrent pour l’astrophysique car les outils développés pour les programmes militaires, étaient adaptés à l’étude de l’implosion des étoiles.

D’éminents théoriciens comme l’Américain John Archibald Wheeler et le Soviétique Yakov Borisovich Zel’dovich qui avaient été des acteurs importants des travaux de mise au point des engins thermonucléaires dans leurs pays respectifs, constituèrent autour d’eux des équipes de jeunes scientifiques prometteurs, très motivés par les nouveaux challenges à résoudre. Ainsi se prépara un véritable âge d’or concernant les recherches sur les trous noirs qui s’étala en gros de mi 60 à mi 70.

Cette intense activité trouva une conclusion sous la forme d’un traité que Chandrasekhar publia en 1983 sous le titre « La théorie mathématique des trous noirs » qui constitue toujours la bible des chercheurs.  

1. La taille de l’horizon: Rayon de Schwarzschild

Karl Schwarzschild (1873-1916)

 

En 1916, Karl Schwartzchild  servait dans l’Armée  allemande sur le front russe. Il venait de lire la publication d’Einstein sur la Relativité généralisée, parue en Novembre 1915. Il chercha aussitôt à découvrir les conséquences de cette théorie sur les étoiles et, pour ce faire, entreprit d’en résoudre les équations, ce qu’il parvint à faire en prenant un cas  idéalisé d’un étoile  parfaitement sphérique et ne tournant pas sur elle-même. Il envoya un manuscrit à Einstein qui le présenta, en son nom, à l’Académie des Sciences de Prusse en Janvier 1916. Son calcul, très élégant, prédisait  que pour chaque étoile, il existait une circonférence critique, dépendant de sa masse,  au voisinage de  laquelle le temps ralentissait de plus en plus, provoquant un décalage de plus en plus grand vers le Rouge de la lumière émise (on appelle cela le «redshift gravitationnel»).Sur la surface, le temps se « figeait », de sorte qu’aucune  onde de lumière ne sortait. Ainsi, retrouvait-il les idées émises deux  siècles plus tôt par Michell et Laplace, mais avec une interprétation différente.

Cette surface critique n’est autre que l’horizon des événements mentionné plus haut qui s’exprime par la formule :

   R(km) = 3M/Msol

La masse M étant rapportée à la masse du  soleil Msol selon une habitude des astrophysiciens.

Par ex : - si le soleil devenait un trou noir (ce qui ne sera pas le cas puisqu’ il finira en naine blanche), son horizon aurait un rayon de 3 km.                                                                                                                                                                    

- pour 3 fois la masse solaire, le rayon est de 9 km, ce qui correspond à une densité de 1 milliard de tonnes /cm!

 Malheureusement, Schwarzschild ne put poursuivre ce travail si prometteur, car il décédait quelques mois plus tard d’une maladie contactée sur le front.

 

 

2. Les trous noirs « n’ont pas de cheveux »

 

Étoile magnétisé           Étoile carrée         Étoile avec montagne

          Même trou noir

Cette expression est  due également à J.A.Wheeler. Elle  indique  de façon  imagée  que  lorsqu’une  étoile  devient            

un   trou  noir, ce  dernier ne peut rien révéler de l’étoile  génitrice. C’est ce qu’illustre le schéma ci-contre où l’on a         

un peu forcé le  trait afin d’être plus explicite.

Les seules grandeurs caractéristiques des trous noirs   (ses seuls cheveux) sont :                                                          

sa masse ;

son mouvement de rotation sur lui même ;

 ● sa charge électrique éventuelle.

Un comportement aussi surprenant, comme bien d’autres aspects concernant les trous noirs, a mis du temps pour  émerger et être admis par la communauté scientifique. C’est V.L.Ginzburg de l’équipe Zel’dovich qui, le premier, proposa cette conjecture en 1962  dont W.Israel qui, lui, dirigeait un un groupe de recherches au Canada, apporta une première preuve en 1967. Mais il fallut néanmoins attendre 1970-71 pour que Brandon Carter et Stéphan Hawking de Cambridge apportent la preuve définitive du théorème de la « calvitie ».

       

Vitaly L.Ginzburg en 1962  Werner Israel en 1964

3. Les trous noirs « sont gris »

 

Comportement des particules prés de l’horizon

Stephan Hawking en 2001 

 

Cette expression, imagée comme la précédente, signifie que les trous noirs peuvent rayonner de l’énergie autour d’eux. Une telle suggestion a été faite pour la première fois par Y.B.Zel’dovich en 1971, lequel soutenait aussi que la perte d’énergie ralentirait la rotation du trou noir qui ne rayonnerait plus dès qu’il serait devenu immobile. Mais elle fut jugée impossible par la communauté scientifique puisque rien ne pouvait sortir d’un trou noir.

Stephan Hawking est professeur lucasien à Cambridge où il est titulaire de la chaire qu’occupait Isaac Newton au XVII ème siècle. Il est atteint d’une maladie touchant son système nerveux et musculaire qui le contraint au fauteuil roulant. C’est un éminent astrophysicien et cosmologiste. Lors d’un voyage à Moscou en 1973, il rencontra Zel’dovich avec qui il discuta de son idée qui l’intriguait. Mais il était sceptique sur le traitement mathématique utilisé par le Soviétique,  de sorte que, revenu à Cambridge, il s’attaqua au  développement de sa propre méthode. Et en 1974, il fit une annonce stupéfiante, à savoir que les trous noirs, qu’ils tournent ou ne tournent pas, rayonnent, et tout comme un radiateur  qui dégage de la chaleur, ils possèdent aussi une température qui est inversement proportionnelle à

leur masse. La perte d’énergie entraine une perte de masse, donc un accroissement de la température, donc une augmentation de l’énergie rayonnée, donc une nouvelle perte de masse etc.., de sorte que le trou finit par s’évaporer.

L’explication  fait  appel à la mécanique quantique : celle-ci prédit que même dans le vide, des particules  identiques  mais  de  charge  opposée   peuvent  naître   spontanément ;  elles  s’annihilent

presqu’aussitôt en restituant l’énergie qu’elles ont empruntée aux régions voisines de sorte qu’en moyenne l’énergie reste nulle – ces particules sont dites virtuelles car elles ne sont pas observables directement, elles sont la manifestation de ce qu’on appelle des fluctuations du vide – En présence d’un trou noir, il est possible qu’un membre seulement d’une paire tombe dans le trou alors que l’autre s’échappe à l’infini , produisant le rayonnement cité ( voir figure ci-dessus).

Il convient toutefois d’avoir quelques chiffres présents à l’esprit : un trou noir de quelques masses solaires aura une température  de 1 millionième de °K de sorte qu’il s’évaporera très lentement, à peu prés 10 67 ans, soit infiniment plus de temps que n’a mis l’Univers de l’origine à nos jours (1010 ans).

Autant dire qu’en astrophysique, le phénomène d’évaporation n’a aucune influence. Néanmoins, dans la fournaise du Big Bang, il est possible que des trous noirs beaucoup plus petits aient été produits,  (on  les appelle pour cette raison des trous noirs primordiaux) qui auraient  eu le temps de s’évaporer, mais on  n’en a  pas encore trouvé de traces sûres.

4. À l’intérieur  de l’horizon

Roger Penrose

La première réponse à la question de savoir ce qu’il y a à l’intérieur d’un trou noir, est contenue dans les calculs que firent Robert Oppenheimer et son élève Hartland Snyder en 1939 mais qu’ils s’abstinrent de commenter. Peut être craignirent ils que l’idée d’une singularité, implicite dans leur solution,  n’en rajoute  à la controverse sur  leur prédiction  qu’une « étoile en fin d’implosion  se retranche du reste de l’Univers ». Les physiciens étant en  effet toujours très réservés vis-à-vis des infinis, la communauté scientifique se divisa en deux groupes, l’un conduit par J.Wheeler pensait que la théorie utilisée par Oppenheimer (la relativité généralisée) n’était pas valable aux densités extrêmes de la singularité et qu’il fallait la marier à la mécanique quantique, l’autre mené par les soviétiques Isaac Khalanitkov et Evgeny Lifshitz contestait le modèle de trou noir utilisé par l’Américain et  affirmaient  qu’une singularité était mathématiquement  impossible.

En 1964, Roger Penrose, mathématicien  et physicien anglais diplômé de Cambridge et doué d’un immense talent, révolutionna les outils mathématiques utilisés jusque-là, ce qui lui permit d’énoncer et de démontrer en collaboration avec Hawking, un théorème décisif, à savoir «  que si une étoile implose et devient un trou noir, elle renferme inévitablement une singularité à l’intérieur d’elle-même ».  Ce théorème mit un terme au désaccord et les soviétiques se rangèrent  à l’avis de l’Anglais.

En outre, Penrose  fit une autre proposition sans pouvoir toutefois  la démontrer, qu’on appelle  la conjecture de la « censure cosmique ». Selon celle-ci,  aucun objet qui implose ne peut créer une singularité nue. En d’autres termes, les singularités créées lors d’un effondrement gravitationnel, ne se produisent que dans des endroits comme les trous noirs où l’horizon des événements les dissimule au monde extérieur sur lequel, donc, elles n’ont aucune influence. En  paraphrasant, Hawking dira  « Dieu déteste les singularités nues ».

Que dire de la singularité ? On a vu que la densité et la courbure de l’espace y devenaient « infinies », c’est-à-dire que ce point marque la fin de l’espace et du temps et qu’au delà de cette limite,  la théorie devient inopérante : la matière engloutie dans le trou est anéantie et l’information détruite lorsqu’elle atteint la singularité. Même si nous disposons de quelques détails les concernant, nous ne savons pas encore comment penser ces singularités où les effets quantiques sont prédominants. C’est tout l’enjeu des recherches actuelles qui tentent de marier la mécanique quantique et la relativité.

5. Trou noir et information

À peine avait il publié ses résultats  que S. Hawking  réalisa que ses conclusions posaient une véritable énigme. Si une étoile disparaît dans un trou noir et  que le trou noir disparaît à son tour par évaporation, qu’advient-il de ce qui, à l’origine, constituait les caractéristiques de  l’étoile ? Hawking prenait le parti d’admettre que cette information était détruite, emportée par la singularité disparaissant de l’Univers.

Plusieurs physiciens dont John Preskill (Caltech), Léonard Susskind (Stanford), Gerard Hooft (Utrecht), étaient en désaccord avec ce point de vue, arguant que la mécanique quantique établit de façon catégorique que l’information ne peut être perdue. Des calculs tout récents semblent leur donner raison, encore qu’ils n’aient pas une portée générale. En 2004, Hawking s’est rangé à leur avis.

À la recherche de trous noirs

Bien qu’étant invisibles, les trous noirs exercent autour d’eux une action extrêmement puissante en raison de leur énorme champ gravitationnel. La stratégie de recherche consistera donc à déceler et mesurer les effets de cette action dans l’environnement d’un éventuel trou noir. Quels peuvent être ces effets ?

w considérons ce qu’on appelle un « système binaire », c'est-à-dire un ensemble de deux corps en  orbite l’un autour de l’autre. On sait qu’il existe beaucoup de ces systèmes, l’un des corps peut être un trou  noir  (si sa masse est supérieure à 3 masses solaires), l’autre, une  étoile  lumineuse.

 

Vue d’artiste d’un système binaire avec trou noir


L’attraction gravitationnelle  du trou  aspire  la matière du  compagnon qui tombe en spiralant vers l’horizon en formant un disque d’accrétion. La vitesse augmente de plus en plus jusqu’à devenir proche de celle de la lumière, la température s’accroit à cause du frottement, entrainant l’émission de rayons X par la région centrale  du disque, rayons qui sont détectés par des appareils embarqués sur satellites.

Le premier système de ce genre a été détecté en 1962 et  a été baptisé Cygnus X 1. Les mesures, de plus en plus précises faites depuis, montrent qu’il est constitué d’une étoile super géante de 20  à  30  masses  solaires  orbitant  autour d’un trou noir de 7 à 13 masses solaires, situé dans la constellation du Cygne à environ 8000 années-lumière de nous. C’est l’archétype de trou noir stellaire.

 

- imaginons dans une toute autre échelle un trou noir de plusieurs millions de masses solaires. On sait maintenant que ce type de trou noir, dit super massif, constitue le moteur qui fournit l’énorme énergie rayonnée par ce qu’on appelle les radios galaxies et par les quasars : comme précédemment,  la  matière est avalée via un disque d’accrétion, mais en  outre, de puissants jets sont émis perpendiculairement au disque sur distances considérables.

 

Quasar

 

image15Radio galaxie CENTAURUS A à différentes longueurs d’onde


  - dans le cas d’une radiogalaxie, ces jets de matière s’étalent sur plusieurs centaines de milliers d’années lumière et alimentent 2 lobes qui émettent en  bande radio : ci-dessus, images  de la radio galaxie, la plus proche (13 millions d’années lumière) dans la constellation du Centaure, montrant nettement ces jets. La masse du trou noir est évaluée à 200 millions MSol .

Remarque : toutes ? les galaxies recéleraient un trou noir massif, notre Voie Lactée, pour sa part, en contiendrait un de 2,6 millions MSol .

à  la  différence d’une radiogalaxie qui émet à partir d’une région très étendue, le quasar  rayonne  à  partir d’une région considérablement plus

image16

Quasar 3C273    

 faible, typiquement 1 million de fois plus petite en diamètre. Il apparaît aussi  des centaines de fois plus brillant que la plus brillante des galaxies et, de plus, il se situe aux confins de l’Univers, souvent à plusieurs milliards d’années lumière.  C’est dire qu’il  doit disposer d’une puissance gigantesque.

Les premiers quasars ont été découverts au  début des années 60 et les astronomes les prirent pour des étoiles d’origine inconnue. C’est pour cette raison qu’ils furent baptisés QUASAR, une abréviation de QUAsiStellAR.

La seule explication du « moteur hyper énergétique » qui les alimente, est  de faire appel à un trou noir massif qui transforme donc l’énergie de la

matière qu’il engloutit en énergie radiative. Le mécanisme est probablement  commun aux radiogalaxies et aux quasars.

 

Le quasar 3C273, ci-dessus, situé, dans la constellation de la Vierge est le plus brillant de notre ciel. Sa luminosité est 1 million de million de fois celle du  Soleil ou 100 fois celle d’une galaxie géante comme la Voie Lactée. Il est éloigné de 2,4 milliards d’années lumière et la masse du trou noir qu’il abrite  est  de l’ordre de 1 milliard de MSol.

Des paris à propos des trous noirs         

Objets fascinants, aux propriétés étonnantes, les trous noirs nous entrainent vers un monde de l’étrange régi par une physique de l’extrême que nous ne maitrisons pas encore. Une sorte de vertige nous saisit à l’idée de ces forces titanesques et de ces singularités où l’infini se confond avec le néant, où tout semble disparaître.

Certainement sensibles à ces impressions, peut être aussi au doute qui peut naitre de leurs   spéculations, parfois aussi en désaccord entre eux, les acteurs de ces travaux se sont quelque fois lancés des défis sous forme de paris. En voici quelques uns :

 

w Pari entre Stephen Hawking et Kip Thorne - 1974

Objet :   Cygnus 1 est- il un trou noir?

Pour :    K.T.

Contre : S.H.

Enjeu :   un abonnement d’un an à la revue «  Penthouse » si K.T. gagne

             un  abonnement de 4 ans à «  Private eye » en cas de victoire de S.H.

S. H. a finalement perdu son pari.

 w Pari entre Stephen Hawking , John Preskill et Kip Thorne - 1991

Objet  : la conjecture de la censure cosmique est-elle correcte?

Pour   : S.H.

Contre : J.P. et K.T.

Enjeu : le perdant récompensera le gagnant par un vêtement couvrant sa « nudité »

Le pari tient toujours.

w Pari entre Stephen Hawking et John Preskill - 1997   

Objet : l’information contenue dans un trou noir qui s’évapore, n’est pas perdue

Pour  :  J.P.

Contre : S.H.

Enjeu : une encyclopédie du base-ball

En 2004, S. H. estimera avoir perdu la partie.

 

À propos de faits observés couramment

 par Pierre Laharrague 

 

« Bon sang, mais c’est bien sûr… »

Commissaire Bourrel  (Raymond Souplex) 

 

Dans la vie de tous les jours, nous côtoyons une multitude de faits auxquels nous n’attachons guère d’attention tant ils sont marqués à nos yeux par la banalité. Pourtant ils ont tous une explication qui repose souvent sur des notions scientifiques de base que nous avons apprises à l’école de notre enfance mais dont nous n’avons gardé qu’un très vague souvenir.  Aussi sommes nous bien embarrassés si d’aventure on nous demande un commentaire, ce qui ne manque pas de se produire quand, par exemple, on se trouve confronté à la curiosité naturelle des petits enfants avec ce genre de question  « Dis, papy, pourquoi  les nuages ne tombent pas ? ». Bien sûr, on peut déclarer son ignorance (ce qui  porte un sérieux coup à notre honneur de grand père qui sait tout) ou, comme le fait un célèbre humoriste affirmer « c’est étudié pour » (mais on n’est pas très fier non plus).

Yakov Isidorovitch Perelman, né en 1882 et mort en 1942 dans la ville assiégée de Leningrad, fut un pionnier de la vulgarisation scientifique. Grâce à son immense culture ainsi qu’au regard d’enfant qu’il portait sur les phénomènes de tous les jours, il avait le don rare de raconter de façon captivante les bases souvent austères de la science et de susciter la curiosité chez ses auditeurs et ses lecteurs. Son expérience l’avait convaincu que la véritable connaissance de la physique élémentaire est rare, la majorité des gens ne s’intéressant qu’aux dernières découvertes amplement relatées dans les revues scientifiques. Aussi publia-t-il un grand nombre de livres et d’articles de vulgarisation régulièrement réédités et traduit dans de nombreuses langues. C’est ainsi qu’a été traduit en 2000 sous le titre « Oh, la physique » (Dunod) un de ses ouvrages publié en langue  russe en 1992, rapportant 250 « casse-tête » exposés sous la forme de jeux questions-réponses, au service de l’étonnement de l’esprit. De cet ouvrage, on a extrait quelques échantillons présentés ci-après.

1. Les nuages

Question : Pourquoi les nuages ne tombent-ils pas ?

Réponse : Les nuages, comme le brouillard, sont composés de gouttes d’eau (et non de vapeur d’eau). Ces gouttes sont plus denses que l’air, mais comparativement à leur masse, elles ont une grande surface. Elles tombent donc mais elles subissent de la part de l’air une forte résistance, comme si elles avaient un parachute : à cause  de ce freinage elles tombent très lentement. Il suffit alors d’un faible courant d’air montant pour stopper leur chute et même les faire remonter.

2. La tasse de thé

Question : Après avoir remué son thé avec une petite cuillère, on constate que les petits morceaux de feuilles de thé au fond de la tasse commencent par aller au bord avant de se rassembler au centre. Pourquoi ?

Tourbillons dans la tasse

Réponse  : Les morceaux de thé se rassemblent au centre de la tasse car la rotation des niveaux inférieurs de l’eau est freinée par la friction sur le fond de la tasse. L’action de la force centrifuge éloignant les particules du liquide de l’axe de rotation se trouve donc plus forte dans les couches supérieures que dans les couches inférieures. Il ya une plus grande quantité d’eau qui va près des bords en haut qu’en bas ; donc, inversement, il y aura plus d’eau allant près de l’axe en bas qu’en haut.

Il apparaît un mouvement de tourbillon dans la tasse, dirigé, en surface, du centre vers les bords, et  au fond, des bords vers le centre, ce qui entraine les morceaux de thé des bords de la tasse vers son centre et qui les remonte légèrement du fond.

3. Les vagues 

Question  : Pourquoi les crêtes des vagues de l’océan roulent- elles à l’approche des côtes ?

Réponse  : Le roulement des vagues à l’approche des côtes est dû au fait que leur vitesse dans un lieu peu profond dépend de la racine carrée de la  profondeur. La crête d’une vague se trouvant alors sensiblement plus haute que le creux par rapport au fond de l’eau, elle se déplace plus vite que le creux. La crête s’incline finalement vers l‘avant jusqu’à s’effondrer en roulant.

image2

De la même façon, on explique que par temps de tempête, les vagues qui  s’écrasent contre la côte, lui sont toujours parallèles. En effet, si les vagues arrivent vers la côte sous un certain angle par rapport à celle-ci, celles se trouvant plus près de la côte, les premières donc en eau peu profonde, ralentissent jusqu’à être rattrapées par les dernières. La rangée de vagues tourne alors, se retrouvant parallèle à la côte.

4. La crue et la décrue

Question : Pourquoi, lors d’une crue, la surface de l’eau d’une rivière est-elle concave, alors que lors de la décrue, elle est convexe ?

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En haut : la crue - En bas : la décrue

Réponse : La concavité de la surface de la rivière lors d’une crue, provient du fait que l’eau a une plus grande vitesse en son milieu que sur ses parties latérales. En effet, l’eau est  ralentie à proximité des  rives et l’arrivée massive d’eau lors de la crue, nécessitant un écoulement plus rapide, fait gonfler le centre de la rivière. Au contraire, lors de la décrue, les rives retiennent toujours un peu l’eau et la rivière se vide plus rapidement en son centre, la surface devient alors convexe. 

Cet effet est davantage marqué sur les grandes rivières. Sur le Mississippi, la concavité de la surface de la rivière lors de la crue, est en moyenne égale à 1 mètre. Les bûcherons qui transportent le bois connaissent bien ce phénomène : lors de la crue, le bois se rapproche de la rive, alors que pendant la décrue, il se déplace vers le milieu.

5. Le rameur et le tronc d’arbre

Question  : Un bateau à rames descend la rivière et un tronc d’arbre descend à côté. Qu’est ce qui est plus facile pour le rameur : prendre 10 mètres d’avance sur le tronc ou être en retard de 10 mètres ?

Réponse  : Même les amateurs de sport nautique donnent souvent une réponse incorrecte à cette question. Ils pensent que ramer à contre-courant est plus difficile que de ramer avec le courant. Donc, d’après eux, dépasser le tronc est plus facile que d’être en retard sur lui. 

En réalité, ils oublient de tenir compte du fait que la barque, déplacée par le courant, est immobile par rapport à l’eau qui la transporte et que le tronc, transporté également à la même vitesse, est immobile par rapport à la barque. Tout se passe comme si le rameur travaillait avec ses rames de la même façon que s’il était sur un lac sans courant. Dans ce cas, il est également facile  de ramer dans toutes les directions et ce sera la même chose dans l’eau courante. Le rameur dépensera donc autant d’énergie  pour dépasser le tronc que pour prendre du retard sur lui.

6. La bouilloire bouillante et l’œuf chaud dans la main

Questions  : 1. On dit qu’une bouilloire avec de l’eau bouillante peut être posée sans crainte sur la main. 2. De même,  un œuf sorti de l’eau bouillante ne brûle pas les mains immédiatement. Pourquoi ?

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L’expérience est moins

dangereuse qu’il n’y paraît

Réponses :     

1. L'humidité couvrant la main (sueur) vient  en contact avec le fond de la bouilloire et s’évapore en créant une fine couche isolante qui protège momentanément de toute brûlure. Mais, rapidement, la vapeur disparaît et la chaleur devient perceptible.

2. L’œuf sorti  de l’eau bouillante est humide et chaud. L’eau en s’évaporant de sa surface refroidit la coquille et on ne sent pas sa chaleur. Cela ne dure que quelques instants car, rapidement, il n’y aura plus d’eau sur la coquille et il sera temps de lâcher l’œuf.

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L’œuf sorti de l’eau bouillante

ne brûle pas les mains

7. Les aliments grillés ou bouillis ?

Question : Pourquoi un aliment grillé a-t-il plus de goût qu’un aliment bouilli ?

Réponse  : La raison pour laquelle la nourriture grillée présente plus de goût que celle cuite à l’eau est non seulement due à la présence de graisse, mais aussi aux particularités physiques des procédés de cuisson. Ni l’eau ni la graisse ne s’échauffent au-delà de leur point d’ébullition, soit 100 °C pour l’eau et 200°C pour la graisse. Les procédés de cuisson sont ainsi différents : l’échauffement plus important pour les graisses entraîne un changement des caractéristiques des substances organiques, ce qui améliore le goût final. Une viande grillée n’a pas les mêmes aromes qu’une viande bouillie  et une omelette diffère d’un œuf à la coque.

8. Le fer à repasser et les taches

Question  : Comment se fait-il que l’on puisse enlever des taches grasses avec un fer à repasser ?

Réponse  : L’élimination des taches de graisse profite du fait que la tension superficielle des liquides diminue à mesure que la température augmente. « Si la température est différente sur l’ensemble des parties de la tâche liquide, alors celle-ci essaie de se déplacer des zones chaudes vers les zones froides. Il suffit donc de mettre d’un côté du tissu taché un fer chaud et  de l’autre un papier de soie : la graisse migrera vers le papier de soie ». (Maxwell, Théorie de la chaleur).

9. Le singe de Lewis Carroll

Question  : L’auteur (1832-1898) d’ Alice au pays des merveilles a posé le célèbre problème suivant (voir figure) : Que fait le poids lorsque le singe monte à la corde ?

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Le problème du singe de Lewis Caroll

 

Réponse  : Les réponses, très nombreuses, ne purent jamais s’accorder.    Pour les uns, lorsque le singe monte ou descend sur la corde, cela n’a aucun effet sur la charge qui ne bouge pas. Pour d’autres, lorsqu’il monte, la charge descend. Enfin, pour une très faible minorité, lorsqu’il monte, le poids monte aussi, donc la charge se déplace vers le singe. 

La dernière réponse est la seule correcte : lorsque le singe monte, la corde, sous l’action de ses mains et de ses pieds, descend. En descendant, elle entraîne la charge vers le haut car la poulie transmet le mouvement.

10. Le casse-tête de la baignoire

Ces fameux problèmes qui ont marqué notre prime scolarité, recèlent souvent quelque subtilité et il faut toujours se méfier des réponses rapides ou spontanées. En témoignent les deux exemples suivants :

Questions :

1. Une baignoire se remplit en un temps T avec l’eau du robinet et se vide totalement dans le même temps par le trou d’évacuation. Reste-t-il de l’eau si on laisse couler le robinet sans fermer le trou d’évacuation ?

2. Si, maintenant, la baignoire se vide plus lentement qu’elle ne se remplit, est ce qu’elle se remplira à ras bord ?

image7Casse-tête de la baignoire

 Réponses : 1. Spontanément, on répondrait que la baignoire restera vide, ce qui est FAUX. Il convient  de savoir, en effet, que la vitesse d’écoulement par le trou d’évacuation, dépend de la hauteur du liquide  dans la baignoire, de la même manière que la vitesse d’un corps en chute libre dépend  de la hauteur de chute.  Au début donc, le débit d’évacuation sera plus faible que le débit de remplissage ; de l’eau va s’accumuler, augmentant ainsi la vitesse d’évacuation jusqu’à ce que les deux débits deviennent égaux. La situation sera alors équilibrée et par conséquent, la baignoire contiendra une certaine quantité d’eau

2. La tentation est de répondre que puisqu’elle se remplit plus vite qu’elle ne se vide, au bout d’un certain temps, elle sera remplie à ras bord, mais ceci peut être encore FAUX. Pour la même raison que ci-dessus, le débit d’évacuation, faible au début, va augmenter progressivement et peut devenir égal au débit de remplissage,  ce qui stabilisera le niveau au dessous du ras bord. Toutefois, si le débit de remplissage est suffisamment important, le ras bord peut être atteint, et même le débordement.

Nota 1: des calculs un peu savants qu’il est inutile de reproduire ici, montrent que pour cela, il faut que le temps de vidage soit le double du temps de remplissage.

Nota 2  : on peut être convaincu, si besoin était, des « drames » que de tels problèmes peuvent provoquer en classe !!

Épilogue

Je félicite le lecteur qui est parvenu  sans encombre à la fin de cet article car il aura fait preuve  d’un certain courage mais surtout d’une curiosité d’esprit qui mérite un grand hommage. Peut-être même y a-t-il trouvé matière à divertissement et peut-être aussi a-t-il appris quelque chose. Alors, il ne lui reste plus qu’à se procurer l’ouvrage de Perelman qui ne manquera pas de le combler, je puis en témoigner.

                                                                                             Décembre 2008

 

Et c'est ainsi que naquit le CESTA

d'après Julien Serval

 

Genèse d'une décision

Le 13 février 1960 la France faisait exploser Gerboise Bleue à Reggane, première bombe à fission, et rentrait ainsi dans le club très restreint des puissances nucléaires.  La décision du Général de Gaulle de doter notre pays d'une force nucléaire nationale, capable de dissuader tout agresseur potentiel, engageait alors la toute nouvelle Direction des Applications Militaires sur le long chemin nécessaire pour transformer un engin expérimental en une arme véritablement opérationnelle, aéroportée ou balistique.

Cette nouvelle mission, que l'on a appelé la «  militarisation », avait en fait déjà été commencée, au sein d'équipes dispersées sur les centres parisiens de Vaujours (création en juin 1955) et de Limeil-Brevannes (rattaché à la DAM en janvier 1959) ainsi que sur le polygone de tir de Moronvilliers en Champagne (annexe créée en juin 1957).

Il apparut alors rapidement aux décideurs de l'époque la nécessité de regrouper ces équipes et de les rassembler sur un nouveau site dédié, site sur lequel seraient installés tous les moyens permettant de recréer l'environnement opérationnel des futures armes afin de garantir à la Défense leur fiabilité, leur sureté, et leur sécurité.

C'est ainsi que deux ans après (et quatre tirs supplémentaires au Sahara), en 1962, le Directeur des Applications Militaires de l'époque, Jacques Robert, chargea Georges Tirole, alors Directeur de la Sous-direction des Fabrications, d'étudier la possibilité de création de ce nouveau Centre. Ce dernier lança les études avec l'assistance de la Section des Constructions et Etudes Spéciales (SCES) et du BRGM.

Trois régions furent candidates pour accueillir cet établissement :

  - le Toulonnais ;

  - la Vienne avec Châtellerault et l'ex camp américain d'Ingrandes ;

  - la Gironde, fief de Jacques Chaban Delmas, maire de Bordeaux et à l'époque président de l'Assemblée Nationale.

Inutile de préciser que la compétition sera acharnée entre les concurrents, et notamment les deux derniers, mais finalement la Gironde l'emportera. Certes le rôle du Maire de Bordeaux a largement contribué au choix final, mais les atouts objectifs de l'Aquitaine étaient nombreux :

  - elle offrait un terrain isolé et plat, d'excellente qualité pour les fondations, entre les communes du Barp et de Marcheprime, à seulement 5 km de chacune d'elles et cependant suffisamment éloigné de toute habitation, utilisable en quasi-totalité, bien drainé par un cours d'eau et quelques crastes (fossés d'écoulement des eaux) ;

  - la situation était favorable, car à proximité de Bordeaux et d'Arcachon, avec une liaison routière facile vers l'aéroport de Bordeaux Mérignac ;

  - il existait de bonnes possibilités d'alimentation électrique, de desserte téléphonique, et d'approvisionnement en eau potable par des forages de faible profondeur ;

  - enfin, la proximité du Centre d'Essais des Landes, de grands établissements industriels comme la SNIAS, la SNPE, la SEREB, Dassault, de l'Université et de nombreuses entreprises régionales d'excellent niveau, présentait un avantage déterminant.

Venu visiter le site en décembre 1963, Jacques Robert approuvera ce choix et le recommandera aux autorités supérieures.

À la mi-mars 1964, le Premier Ministre Georges Pompidou annoncera officiellement le choix définitif du Gouvernement et fin mars le Préfet de Gironde signera l'arrêté d'occupation provisoire, ce qui permit d'entreprendre les premiers travaux d'urgence.

 

1964 : Une année préparatoire

Très rapidement, après ces actes officiels, furent réalisés les relevés topographiques et le positionnement des principaux points d'implantation, notamment la voie 1 (Est-Ouest) et le château d'eau, et l'on s'attaqua au déboisement et au débroussaillage en bordure de la CD5 et ce jusqu'à l'emplacement du futur château d'eau.

On procéda à deux forages sur les indications du BRGM.

Deux premiers bâtiments préfabriqués accueillirent en juillet les antennes locales de la SCES et du Cabinet d'Architecture ARTEC, ainsi que les premiers ingénieurs et techniciens du futur Groupement Technique (GT) accompagnés d'un premier cadre administratif et de quelques agents FLS. Le décor était planté.

En parallèle un premier embryon d'une Direction de Centre s'installait, dés le mois de mai 1964, dans des bureaux situés rue Raze à Bordeaux. Deux agents administratifs aidés par deux secrétaires constituèrent ce premier noyau de la future DIR. Les premières embauches de personnels furent instruites dans ces locaux.

Le 3 septembre, le décret d'utilité publique fut promulgué. Dès lors, des travaux plus importants vont être engagés :

- réalisation de la voie principale traversant le Centre d'ouest en est, le franchissement du Lacanau étant provisoirement assuré par un pont Bailey du Service du Matériel des Armées. Une ligne électrique provisoire de 13,5 KV est mise en place le long de cette voie ;

- réalisation des accès aux futurs Complexes 300, 400, 450 au delà du Lacanau, dans la zone qui deviendra la « zone sensible » ou « pyrotechnique » du Centre, par opposition à la « zone non sensible » en deçà du ruisseau où seront installés bâtiments et laboratoires ne manipulant pas d'explosifs ;

- sont également lancés les chantiers de la chaufferie et du poste électrique ;

- enfin, dès novembre, la procédure d'achat de 55 parcelles de terrain, couvrant 724 hectares est entamée.

Le regroupement des diverses équipes de militarisation pouvait alors commencer, ce qui sera entrepris dés l'année suivante.

 

1965 : l'infrastructure générale

Au cours de cette année sortiront de terre :

- la clôture périphérique, longue de 11 km, assortie de sa piste et son coupe- feu ;

- l'entrée du Centre avec son portail monumental, les couloirs de contrôle des véhicules, le bâtiment FLS avec son garage incendie et le PC téléalarmes ;

- le magasin général et les ateliers généraux ;

- la cantine. Pendant sa construction, une cantine provisoire était installée dans la partie habitation du Moulin de Canaussèque voisin, également acquis par le Centre, mettant ainsi un terme aux accords avec un restaurant de Lavignolle de Salles où une vingtaine d'agents déjeunaient tous les jours ;

- le poste électrique, alimenté par une double ligne aérienne de 63 kV, la chaufferie, le réseau téléphonique ;

- le château d'eau de 53 m de haut ;

- et enfin deux nouveaux bâtiments préfabriqués, qui seront mis en service au printemps 1966 pour accueillir la Direction de Centre et les services support.

Qui donc se souvient que le Centre s'appelait alors ONC ? C'était l'Organisme Nouveau Centre, appellation provisoire qu'il fallait maintenant abandonner. Un nouveau nom de baptême s'imposait, ce sera le CESTA, le A comme Aquitaine ayant été vivement souhaité par Jacques Chaban Delmas…

Il lui fallait aussi un Directeur, ce fut Pierre Théréné.

À partir du mois d'août la Militarisation pouvait entreprendre son emménagement, qui se poursuivit avec notamment la création d'un quatrième Complexe, le 430.

En octobre 1965 on procédait en grande pompe à l'inauguration du Centre Scientifique et Technique d'Aquitaine.En 1995 notre Président d'Honneur écrivait :

« En octobre 1965, le CESTA naissait. Les équipes déjà sur place pour la conduite du chantier se voyaient rejointes par les groupes de techniciens en provenance des implantations parisiennes de la toute jeune Direction des applications militaires.

Pour avoir été de ceux-là, « ballotés » de bureau en bureau au gré de l'avancement des travaux et de la mise en place des organisations, je peux témoigner de l'enthousiasme qui nous animait tous et je suis toujours fier de notre détermination à tenir les objectifs assignés dans le cadre de la Dissuasion Nationale, jamais remise en cause depuis lors. Il s'agissait alors de «retrousser les manches » pour lancer cette belle machine …»
inauguration 430Inauguration du bâtiment 430 

Jacques Valade et Pierre ThérénéJacques Valade et Pierre Théréné

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Si la Terre m'était contée...

 

"Que me conseillez-vous d’aller visiter ?", demanda le Petit Prince.
"La Planète Terre, répondit le géographe. Elle a une bonne réputation."
Antoine de Saint Exupéry

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image1Photo de la Terre prise depuis Apollo 8

Elle est âgée de 4,5 milliards d’années, soit un demi milliard de moins que le Soleil dont elle est une des 8 planètes, (la 9e, Pluton, ayant été récemment déclassée). Troisième en partant du Soleil après Mercure et Vénus mais avant Mars, elle en est distante d’environ 150 millions de km que la lumière met un peu plus de 8 mn à parcourir. Elle a un satellite, la Lune, située à 380.000 km environ, parcourus aussi par la lumière en un peu plus d’1 seconde. 

Vue de l’espace, elle offre au regard une magnifique couleur bleue, tachetée  des nappes blanches que sont les nuages de son atmosphère. Pour cette raison, on la surnomme aussi la Planète Bleue. Au dire des astronautes qui ont eu le privilège de la voir, comme ceux d’Apollo 8 qui ont pris la photo ci-contre, la vision est d’une merveilleuse beauté et est inoubliable. 

C’est notre Terre, la « Terre des Hommes », qui nous a donné naissance, nous abrite et nous nourrit.

Caractéristiques orbitales

L’orbite, elliptique, est  en réalité quasi  circulaire, de rayon (demi grand axe de l’ellipse) 149.597.887,5 km.  Cette distance sert en astronomie d’unité de mesure et on l’appelle pour cette raison unité astronomique (ua).

La circonférence orbitale vaut 924.375.700 km, soit 6,179 ua, parcourus en 365,25 jours (1 année), ce qui correspond à une vitesse orbitale moyenne  de 30  km/sec (29,780).

Caractéristiques physiques

Elle est de forme quasi sphérique, un peu aplatie aux pôles. Ses dimensions essentielles sont les suivantes :

- rayon équatorial :

- rayon polaire :

- périmètre équatorial :

- superficie :

- volume :

- masse volumique moyenne :

6 378,14 km

6 356,78 km

40 075,03 km

  510 067 420 km2 

1,083 1012  km3

5,515 tonnes/m3

La gravité à la surface qu’on appelle le « g » (dont la valeur ancienne est de 9,81 m/s2) vaut plutôt 9,780 m/s2, soit 0,99732 g .

Elle tourne sur elle-même en sens inverse des aiguilles d’une montre (Ouest en Est) en 23 h 56 mn, durée qu’on appelle le jour sidéral, ce qui correspond à une vitesse à l’équateur de 1674,38 km/h.

L’axede rotation (l’axe polaire) est incliné sur le plan de l’orbite qu’on appelle l’écliptique : l’usage est de décrire cette inclinaison qui vaut 66,55 ° par son complément c'est-à-dire l’angle que fait l’écliptique avec le plan équatorial et qui vaut donc 23,45 °.

Enfin pour s’en échapper, il faut atteindre une vitesse de 11,186 km/s, qu’on appelle la vitesse de libération.

 Naissance et Formation

1.  Pour comprendre cette histoire, il faut remonter à l’apparition du Soleil au sein d’un nuage interstellaire constitué d’un mélange de gaz et de poussières minérales. Une région de cette nébuleuse primitive a commencé à s’effondrer sur elle-même, probablement sous l’effet d’une onde de choc créée par l’explosion d’une supernova voisine, c'est-à-dire d’une étoile massive arrivant en fin de vie. La température a augmenté progressivement à l’intérieur de ce gigantesque tourbillon en contraction jusqu’à l’apparition d’une nouvelle étoile lumineuse, notre Soleil. Autour de lui, a continué à tournoyer un disque de gaz et de poussières (le futur plan de l’écliptique) chauffés pendant quelques millions d’années par la compression due à l’effondrement. Avec le temps, le disque s’est refroidi et de minuscules grains de matière se sont formés, flottant dans le gaz restant. Ces minuscules particules se sont collées pour donner des grains de taille centimétrique.

À partir de là, la suite des événements est illustrée et commentée dans la « BD » ci après.

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2. À l’issue de cette longue évolution la structure interne de la Terre est actuellement la suivante :

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w 1 :  la croûte continentale, d’épaisseur entre 30 et 100 km,

           essentiellement granitique.

w 2 : la croûte océanique, d’épaisseur 5 km, essentiellement basaltique.

w 3 : le manteau supérieur, jusqu’à 650 km de profondeur,

           plus visqueux que le manteau inférieur, formé de divers silicates.

w 4 : le manteau inférieur, jusqu’à 2900 km de profondeur, plus dur, 

           formé de silicates plus compacts.

w 5 : le noyau externe, jusqu’à 5100 km de profondeur, liquide, métallique,

            composé à 80 % de fer et de nickel.

w 6  : le noyau interne ou graine, solidifié par les hautes pressions.

Les couches A, B, C sont des couches de transition.

Au niveau de la graine,  pression et température atteignent respectivement 3 millions d’atmosphères et 5 100 ° C.

La Terre possède aussi une atmosphère qu’elle retient par attraction gravitationnelle, qui s’est transformée au cours du temps et qui est actuellement composée à 78 % d’azote, 21 % d’oxygène, le reste étant formé d’argon, de vapeur d’eau et de dioxyde de carbone (le fameux gaz à effet  de serre).

Elle possède également un champ magnétique, produit, pense-t-on, par des mouvements au  sein du noyau métallique liquide qui engendrent un « effet dynamo ». Le phénomène est compris expérimentalement mais n’est pas encore bien décrit par la théorie.

Enfin la Lune s’est probablement formée lors de la phase d’accrétion, suite à la collision de la protoTerre et d’un embryon de la taille de Mars.

 La dérive des continents

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1.La croûte terrestre et une petite partie du manteau supérieur forment, sur une épaisseur d’environ 100 à 150 km , une couche à laquelle on a donné le nom barbare de lithosphère ce qui veut dire tout simplement « sphère de pierre »  (du grec lithos = pierre). Cette lithosphère se présente sous forme de plaques qui se déplacent les unes par rapport aux autres, à des vitesses de quelques cm/an, comme les pièces d’un puzzle couvrant la planète.

Elles peuvent porter un océan (plaque océanique), ou un continent (plaque continentale) ou les deux. Les principales sont figurées ci-contre.

Elles peuvent s’éloigner (plaques divergentes créant ainsi des failles divergentes, sources de chaînes volcaniques sous marines), ou se rapprocher (plaques convergentes conduisant soit à une collision frontale générant des reliefs montagneux, soit à un enfoncement de l’une sous l’autre, phénomène de « subduction »  alimentant des chaînes volcaniques de surface), soit coulisser l’une contre l’autre (faille transformante telle la célèbre faille de San Andréa, engendrant de violents séismes). La branche de la géophysique qui étudie ces mouvements s’appelle la tectonique des plaques.

2.  On ne sait pas exactement quand la dérive des continents a commencé, mais on estime qu’elle a débuté approximativement il y a 900 millions d’années avec la constitution définitive des couches géologiques. Tout ce que l’on imagine est qu’avant cette époque, la Terre était majoritairement couverte d’un océan duquel émergeait un plateau unique qu’on a appelé « continent primitif », qui s’est  progressivement divisé  en 2 ou 3 blocs continentaux.

La suite peut être suivie ci-après en utilisant à nouveau l’imagerie de la « BD ».

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ère pré primaire : - 900 millions

Le continent primitif

ère secondaire : - 400  millions

Division- Groupement au Sud

    - 350  millions

Dérive au Nord.

image9 image10 image11

-270 millions

Rassemblement : la Pangée

- 240 millions  

Division- Extinction des espèces

- 200 millions

2 continents- 2 océans  

image12 image13 image14

- 135 millions

Morcellement

ère tertiaire- 65 millions

fin des dinosaures

aujourd’hui

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Dans 200 millions d’années  : regroupement

( Extrapolation du modèle actuel)

 

 Les changements climatiques

L’étude des climats que notre planète a connus dans le passé relève d’une discipline qu’on appelle la paléoclimatologie. Pour remonter le temps sur des millions d’années, celle-ci doit s’appuyer :

- sur des indicateurs témoins des climats passés comme les carottages glacières, la stratigraphie, les fossiles, la reconstitution des températures …

- sur des modèles climatiques qui n’ont cessé de se perfectionner pour prendre en compte les interactions multiples et complexes de nombreux facteurs : rayonnement du Soleil, cycles solaires, mouvements de la Terre, composition de l’atmosphère, circulations atmosphérique et océanique, tectonique des plaques, volcanisme…

Des périodes chaudes et des glaciations se sont succédé  avec une périodicité plus ou moins régulière. On identifie 8 grandes périodes glaciaires dont la plus ancienne connue remonte à 2,7 milliards d’années. La dernière remonte à 110.000 ans et a disparu il y a 10.000ans : le niveau des océans avait baissé de 120 mètres par rapport au niveau  actuel et le détroit de Béring, par exemple, pouvait être franchi à pied sec par les animaux et les peuples d’Asie.

Aujourd’hui, nous sommes dans une période de réchauffement climatique : aux phénomènes naturels, viennent s’ajouter les conséquences de l’activité humaine.

L’ascension de la Vie                                          

Évolution physique de la Terre

- La Terre se refroidit progressivement.

- La lave se solidifie en surface jusqu’à couvrir 30% de la surface. Dans le même temps, elle exhale  de grandes quantités de gaz: hydrogène (H2), ammoniac (NH3), méthane (CH4), eau (H2O), gaz carbonique (CO2). Une atmosphère très dense se met en place.

- Des pluies diluviennes se produisent donnant naissance aux océans qui recouvrent les ¾ de la planète.

- Des orages grondent en permanence, produisant de puissants éclairs.

La chaîne de la Vie

- Sous l’action incessante des rayons UV du Soleil et des éclairs, les molécules simples de l’atmosphère se livrent à une « orgie » de combinaisons: apparaissent 20 acides aminés, chacun fait d’une trentaine d’atomes.

- Ces produits organiques vont se dissoudre dans l’eau des océans, se combiner entre eux, à l’abri des effets nocifs des UV.

- Les acides aminés s’assemblent en longues chaines formant les protéines, puis celles-ci s’assemblent à leur tour pour donner les hélices enchevêtrées  de l’ADN. Le secret de la reproduction est trouvé car c’est l’ADN qui transmettra le bagage génétique des êtres vivants. Nous sommes à -3,5 milliards d’années, soit 11 milliards d’années après le Big Bang.

- Apparaissent alors les premières cellules constituées de millions de molécules d’ADN et les premiers organismes monocellulaires: bactéries et algues bleues. La vie naît ainsi au fond des océans.

- 3 milliards d’années passent et à -600 millions, les premiers organismes pluricellulaires, les méduses, font leur apparition.

- Encore 100 millions d’années et à - 500 millions ce sont les premiers coquillages et crustacés, puis encore 100 millions et les poissons font leurs débuts.

- À la même époque, la Terre  se couvre de forêts et de plantes qui, par photosynthèse absorbent le gaz carbonique et  rejettent de l’oxygène dans l’atmosphère. L’ozone, protégeant des UV est formée et la vie peut alors migrer sur la terre ferme.

- Oiseaux, reptiles, dinosaures, dominent à partir de - 200 millions. Vers - 63 millions, les dinosaures disparaissent, victimes peut être de la chute d’une très grosse météorite. Les mammifères peuvent alors évoluer en toute liberté.

- À -20 millions, surgissent les premiers singes et il y a 2 millions, Homo Sapiens  fait son entrée.

Si toute cette histoire, depuis l’origine de l’Univers, était comprimée sur une journée de 24 h, l’homme n’apparaitrait que 11,5 sec avant minuit et celui d’aujourd’hui  n’occuperait que les 2 derniers centièmes de sec.

L’histoire de l’Humanité ne représente donc qu’un clin d’œil dans celle de l’Univers.

Les grandes extinctions

Une extinction massive est un événement au cours duquel une proportion significative des espèces animales et végétales présentes sur la Terre, disparaît. Depuis que la Vie est apparue, on dénombre 6 épisodes majeurs de disparition, ou comme on dit aussi, de crise biologique, dont le premier remonte à 500 millions d’années :

- La plus massive de ces extinctions a eu lieu il y a 250 millions d’années, au moment où la masse continentale était réunie dans la Pangée : 90% des espèces marines ont alors disparu

- La plus récente s’est produite il y a 65 millions d’années et a entraîné la disparition des dinosaures.

Les causes sont multiples et les débats sont ouverts : rudesse des conditions  climatiques, volcanisme intense, chute de météorite…

Les extinctions massives ont toujours été suivies de ce qu’on appelle une « explosion radiative », c'est-à-dire que les espèces qui disparaissent libèrent des niches écologiques pour d’autres espèces qui sont alors susceptibles d’évoluer : par exemple, la disparition des dinosaures a permis le développement et la diversification des mammifères.

En ce début du XXIe siècle, de nombreux spécialistes pensent qu’une crise écologique majeure est en  train de se produire dans laquelle l’Homme porte une grande part de responsabilité.

Un minuscule « point bleu pâle » dans l’espace

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Le 14 Février 1990, la NASA demanda à la sonde Voyager 1 qui avait terminé sa mission, de photographier les planètes qu’elle avait visitées : la sonde renvoya cette image de la Terre prise à 6,4 milliards de km : le minuscule point est presque perdu dans la lueur du Soleil.  

Cette photo inspira à Carl Sagan un livre intitulé Un point bleu pâle, d’où est extrait le paragraphe suivant qui servira de conclusion à cet article : « Regardez encore ce petit point. C'est ici. C'est notre foyer. C'est nous. Sur lui se trouvent tous ceux que vous aimez, tous ceux que vous connaissez, tous ceux dont vous avez entendu parler, tous les humains qui ont existé et ont vécu leur vie. Toute la somme de nos joies et de nos souffrances, des milliers de confiantes religions, idéologies et doctrines économiques, tous les chasseurs et tous les cueilleurs, tous les héros et les lâches, tous les créateurs et destructeurs de civilisations, tous les rois et tous les paysans, tous les jeunes couples d'amoureux, toutes les mères et les pères, tous les enfants espérant, les inventeurs et explorateurs, tous les professeurs de morale, tous les politiciens corrompus, toutes les "superstars", tous les "guides suprêmes", tous les saints et pêcheurs de l'histoire de notre espèce ont vécu ici - une petite poussière suspendue dans un rayon de soleil.
...Il n'y a peut être pas de meilleure démonstration de la folie des concepts humains que cette lointaine image de notre monde minuscule. Pour moi, cela souligne notre responsabilité de cohabiter plus fraternellement les uns avec  les autres, de préserver et chérir ce point bleu pâle, la seule maison que nous ayons jamais connue. »

Juillet 2007

                                                                                             

 

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