Mondes artificiels

Dans le ciel, cette semaine…

  • Groupés un peu à l’ouest du Soleil, Jupiter, Mars, Vénus et Mercure se perdent dans l’éblouissement des feux de l’aube.
  • La seule planète visible demeure Saturne. Elle apparaît vers 17 h et luit haut dans le ciel, à l’est, quand tombe la nuit. Cherchez une « étoile » jaunâtre, moyennement lumineuse.
  • La Lune entrera dans son premier quartier le 10 mai. Elle sera pleine le 17.

Ken Tapping, le 11 mai 2011

Par les temps qui courent, la plupart des longs métrages font appel à l’animation informatique et à l’infographie pour produire des créatures et des réalités imaginaires si criantes de vérité et si bien fondues dans des scènes quotidiennes qu’il est parfois difficile d’établir où commence et où finit la fiction. Terminées les maquettes de vaisseau spatial suspendues au bout d’un fil ou l’animation image par image. Désormais, l’ordinateur domestique est assez puissant pour que chacun puisse créer un monde imaginaire ou sa propre simulation. Ces progrès techniques ont manifestement révolutionné le monde du spectacle et celui des arts, cependant, on serait surpris par l’impact incroyable qu’ils ont sur la science, notamment l’astronomie.

Toute science commence par l’observation. Vient ensuite la formulation d’une théorie qui expliquera ce qu’on a observé et soulèvera des questions auxquelles il faudra répondre par de nouvelles observations et par la recherche. Les théories qui n’évoquent aucune nouvelle interrogation ou ne peuvent être testées par de nouveaux moyens ne servent généralement pas à grand-chose.

Au gré des saisons de Ken Tapping

Simulation informatique de la convergence de deux galaxies.

Les théories qui prévoient des évènements simples, tels la position de la Lune dans le ciel à 20 h le jeudi suivant, se vérifient assez facilement. Cependant, quand on cherche à comprendre des phénomènes plus complexes comme la formation d’étoiles et de planètes consécutivement à l’effondrement d’un nuage cosmique de gaz et de poussière, parcourir des colonnes de chiffres pour déterminer dans quelle mesure la théorie expliquera les observations n’est pas la manière la plus commode de procéder. Au bout du compte, on préfèrerait de loin voir la chose se dérouler devant soi.

De nombreuses années durant, le luxe de voir une théorie se concrétiser sous ses yeux ne figurait même pas au domaine du rêve. À présent, cette méthode est devenue la façon normale de tester un modèle. On peut simuler un fragment d’univers avec un ordinateur ou un super ordinateur, y appliquer une théorie sous la forme de jeux de relations, puis lancer le programme et voir ce qui se produit. Le résultat ressemble-t-il à ce qu’on a observé? L’ordinateur formule-t-il des suggestions ou indique-t-il d’autres aspects qu’on pourrait vérifier au télescope? Que se passerait-il si on modifiait quelques chiffres? Les nouveaux outils de simulation et de visualisation s’avèrent aussi utiles que le télescope servant à effectuer les observations. Ce que l’on voit nous incite à créer des modèles et ce que les modèles nous apprennent nous propulse derechef au télescope.

Une révélation de ces applications informatiques est qu’il ne faut pas de règles très compliquées pour expliquer des phénomènes complexes. Quelques règles simples suffisent pour donner les traînées, les stries et les taches dans un nuage cosmique en train de s’effondrer et « voir » planètes et étoiles s’y former. Le casse-tête réside plutôt dans la manière dont ces règles opèrent ensemble dans une situation précise.

En plus de leur utilité scientifique, les images obtenues sont souvent magnifiques. Regardez les illustrations sur la naissance des étoiles disponibles sur le Web ou diverses simulations astronomiques. Outre les photos prises au télescope, on trouve maintenant des illustrations ou des séquences issues de théories et de simulations sur ordinateur. Artistes et mathématiciens sont interpellés par la réalisation que des ensembles de règles simples arrivent à produire des choses aussi belles que complexes.

Ken Tapping est astronome à l’Observatoire de radio-astrophysique du Conseil national de recherches, à Penticton (C.-B.), V2A 6J9.

Téléphone : 250-497-2300
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Courriel : ken.tapping@nrc-cnrc.gc.ca

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