Les chats

ont-ils

un nombril ?

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Leschats

ont-ils

un nombril ?

Édité par Paul Heiney

Traduction de Caroline Lepage

Adaptation de Jean Fontanieu

Illustrations d’Al Coutelis

17 avenue du Hoggar

Parc d’activité de Courtaboeuf, BP 112

91944 Les Ulis Cedex A, France

Originally published in English by Sutton Publishing under title:

‘ Do Cats have belly buttons?’

Copyright text © texte Paul Heiney, 2007,

Published by arrangement with Literary Agency “Agence de l’Est”

Illustration de couverture : Al Coutelis

Couverture : Thierry Gourdin

Maquette intérieure et mise en page : AGD

Imprimé en France

ISBN : 978-2-7598-0054-4

Tous droits de traduction, d’adaptation et de reproduction par tous procédés, réservés

pour tous pays. La loi du 11 mars 1957 n’autorisant, aux termes des alinéas 2 et 3 de

l’article 41, d’une part, que les « copies ou reproductions strictement réservées à

l’usage privé du copiste et non destinées à une utilisation collective », et d’autre part,

que les analyses et les courtes citations dans un but d’exemple et d’illustration, « toute

représentation intégrale, ou partielle, faite sans le consentement de l’auteur ou de ses

ayants droit ou ayants cause est illicite » (alinéa 1er de l’article 40). Cette représentation

ou reproduction, par quelque procédé que ce soit, constituerait donc une contrefaçon

sanctionnée par les articles 425 et suivants du code pénal.

© EDP Sciences 2008

SOMMAIRE

Introduction 5

1. PETITES ET GRANDES PROUESSES

DU CORPS HUMAIN

11

Des oreilles décollées aux éternuements qui décoiffent

11

Du cubitus au gaz hilarant

21

Des nombrils velus aux Esquimaux imberbes

25

Du rire aux larmes

29

Au pays des songes

35

Pourquoi ces différences ?

42

Des crottes de nez au grand âge

48

2. PETITS ET GRANDS COSTAUDS

CHEZ LES ANIMAUX

58

Des ours en sommeil au sourire des « crocos »

58

Des supers fourmis aux vers à moitié morts

64

Du ronron de Minet à son petit nombril

76

Des chauves-souris suspendues aux mouettes explosives 80

3. AUTOUR DE LA SCIENCE

88

Des bulles qui pétillent à celles qui vacillent

88

De la chaleur qui monte au sirop d’érable

97

Des vitres humides aux courbes de l’arc-en-ciel

102

Du courant alternatif au rayon électricité

108

Du linge emmêlé au pain bien grillé

114

- 5

- SOMMAIRE -

4. TOUT ÇA SUR TERRE ?

129

Des planètes tournantes aux bombes atomiques

129

Des coups de foudre aux éruptions volcaniques

139

Des chênes assoiffés aux champignons géants

148

5. DANS LE CIEL ET BIEN AU-DELÀ…

153

Des étoiles qui brillent au bonhomme dans la Lune

153

Des comètes qui se crashent aux centimètres

grappillés dans l’espace

164

6. J’AIMERAIS COMPRENDRE

177

Du yo-yo au frisbee

177

Des nuages aux traînées d’avions

181

Et toutes ces autres choses incompréhensibles ?

187

7. PASSONS AUX CHOSES SÉRIEUSES

199

Des grains de lumière au zéro absolu

199

Index 214

6 -

Les chats ont-ils un nombril ?

INTRODUCTION

Laissons les nombrils de côté pour l’instant et intéressons-nous

à tout autre chose : la curiosité. En France, on dit d’elle qu’elle

est un vilain défaut, en Angleterre, qu’elle a carrément tué le

chat… « La curiosité a tué le chat » ? Bigre, un peu rude le dicton, il

me semble !

Serait-ce vraiment risqué d’être curieux ? Franchement, qu’y

a-t-il de plus passionnant que de formuler une question ? La tourner,

la retourner dans tous les sens, réaliser que fi nalement on n’en

connaît pas la réponse et ensuite, s’armer de sa seule curiosité pour

la dénicher enfi n : ah quelle satisfaction personnelle ! Alors non, je

crois volontiers qu’il n’y a rien de bien téméraire à être curieux…

Mais puisque vous avez aujourd’hui entre les mains un livre

de questions/réponses traitant de science, soyons fous. Et demandons-

nous s’il existe ou pas une preuve scientifi que concernant un

quelconque danger à se montrer curieux. Prenons un échantillon

- 7

- INTRODUCTION -

de population : pourquoi pas ces quelques dizaines de milliers de

personnes qui, il y a quelques années, ont bondi sur leur téléphone

ou leur messagerie électronique pour contacter un organisme

britannique baptisé Science En Ligne ?

Le but de Science En Ligne était simple : répondre aux

interrogations les plus diverses – qu’elles soient mortellement

ennuyeuses ou complètement loufoques – dans des thématiques

scientifi

ques aussi variées que la physique cosmique ou la

microbiologie. Qui pour assurer une telle mission ? De jeunes

scientifi ques très enthousiastes bien sûr. Jamais découragés face

à l’adversité, s’ils n’avaient pas la réponse à la question posée, ils

traquaient la perle rare – LE spécialiste du sujet – et lui « refi laient

le bébé ». Ainsi, aucun curieux ne restait sur sa faim ! Soudain, la

science pénétrait dans une autre dimension. Elle n’appartenait plus

seulement aux gens qui possédaient le savoir, elle était partagée…

Bon, revenons-en à notre problème initial : quelqu’un, ne serait-ce

qu’une seule fois, a-t-il été en danger pour avoir oser poser une question à

Science En Ligne ? Je ne pense pas. Certes, je n’ai aucune preuve scientifi que

de ce que j’avance. Mais sincèrement, je doute que les 500 personnes qui

chaque semaine écrivaient à cet organisme par courrier électronique aient

réellement pris des risques. Alors, allez… Il semble raisonnable de penser,

malgré l’absence de preuve, que la curiosité n’a jamais tué personne : ni celui

qui pose des questions, ni même ce pauvre minet !

Ainsi, que peut bien suggérer le dicton « la curiosité a tué

le chat » ? Que si vous vous intéressez de trop près aux choses qui ne

font pas partie de vos domaines de compétences, vous pourriez vous

en mordre les doigts… Effectivement, cela peut se vérifi er en certaines

circonstances. Mais que cela ne vous empêche pas d’aller fourrer votre

nez dans tout ce qui a trait à la science ! Elle est tellement présente en

chaque instant : elle décrit notre quotidien, notre monde, notre univers.

Bref, elle nous concerne tous. Science En Ligne a donc fait en sorte qu’elle

soit compréhensible et accessible à tous ceux qui le souhaitaient.

Alors oui, il y a bien eu des astiqués de l’atome pour s’interroger

sur les aspects les plus complexes de la théorie quantique ou des

mouvements moléculaires. Plus poétique ? Il y a eu aussi… Combien

8 -

Les chats ont-ils un nombril ?

- INTRODUCTION -

d’amoureux de la nature se sont seulement demandés pourquoi les

écureuils avaient une queue en panache, ou si les chats avaient un

nombril ? Il y en a même eu quelques-uns pour s’interroger au sujet

des vaches dans les escaliers ! Leur question : pourquoi les vaches ne

peuvent-elles pas descendre les escaliers ? Un bien joli titre pour le

premier livre d’une série, n’est-ce pas ?

Quant à ce nouvel ouvrage intitulé « Les chats ont-ils un

nombril ? », j’ai encore eu l’immense plaisir de passer en revue la vaste

base de données de Science En Ligne. Science En Ligne qui depuis, hélas,

a dû tirer sa révérence pour des raisons d’ordre budgétaire... Mais un

si beau projet devait-il mourir aussi vite ? Bien sûr que non. Et grâce

à lui, j’ai parfois l’impression d’avoir découvert un coffre rempli de

trésors : plus je fouille à l’intérieur, plus j’y trouve de pépites !

Si vous avez déjà lu « Pourquoi les vaches ne peuvent-elles

pas descendre les escaliers ? » qui dévoilait les secrets scientifi ques

du quotidien, vous ne risquez pas d’être déçu par ce second opus qui

explore de nouveaux horizons de la science (et si vous n’avez pas

encore lu le premier, aucun souci : ils sont tout à fait complémentaires

dans les deux sens). Cette fois-ci, à vous l’univers des bulles, le

mouvement des balles de ping-pong, les voyages au centre de la Terre

et la recette d’un pain grillé… divinement croustillant !

Pour fi nir, je dois remercier tous les petits curieux qui ont

posé ces questions, et les scientifi ques qui y ont répondu : Sian Aggett

(Biologie), Alison Begley (Astronomie et Physique), Duncan Kopp

(auteur de Night Patrol), Khadija Ibrahim (Génétique), Kat Nilsson

(Biologie), Jamie McNish (Chimie), Alice Taylor-Gee (Chimie),

Caithlin Watson ainsi que les nombreux grands experts qui sont

venus leur prêter main forte.

Une dernière chose – il est capital de le signaler – je tiens à

rassurer les lecteurs. Aucun minet n’a subi la moindre violence au

cours de l’écriture de ce livre ! Vous pouvez donc découvrir en toute

sérénité la réponse à cette question existentielle : les chats ont-ils un

nombril ? Sur ce, bonne lecture…

Paul Heiney

2007

- 9

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1

PETITES ET GRANDES PROUESSES

DU CORPS HUMAIN

Des oreilles décollées aux éternuments

qui décoiffent

Les personnes aux oreilles décollées

ont-elles un meilleur sens de

001

l’équilibre ?

Certes, les oreilles participent au sens de

l’équilibre, mais pas de la façon suggérée

ici ! Rien à voir avec la taille de l’oreille

externe (le pavillon auriculaire) ni avec

son décollement…

Alors que se passe-t-il exactement ?

La partie spécialisée de l’oreille interne,

appelée appareil vestibulaire, aide le

corps à supporter les changements de

position. Cette structure contient des cellules

ciliées (ciliées parce qu’elles portent des cils) fl ottant

- 11

- PETITES ET GRANDES PROUESSES DU CORPS HUMAIN -

dans un fl uide. Celles-ci sont reliées à de minuscules fi bres nerveuses.

Sans cesse, elles unissent leurs efforts pour indiquer au cerveau dans

quelle position se trouve le corps : s’il bouge ou pas, etc.

Or, il arrive que les informations transmises par l’oreille

interne au cerveau soient en contradiction avec les messages que lui

fournissent les yeux. Comment cela se manifeste ? Sûr que vous le

savez déjà… N’avez-vous jamais goûté aux affreuses nausées du mal

de mer ? Hé bien, le mal des transports vient de là !

Pour en revenir à votre question, notez bien que les messages

proviennent de l’oreille interne, et non de l’oreille externe. Autre-

ment dit, que l’oreille soit grande, petite, collée décollée, peu importe.

Ceci n’intervient absolument pas dans le sens de l’équilibre. À moins

bien sûr d’avoir de si grandes oreilles que l’on se prenne les pieds

dedans : là, oui, il y a de quoi perdre l’équilibre…

Le son peut-il nuire à l’ouïe ?

002

Si les parents passent leur temps à répéter à leurs gamins

« Baisse le son ! », ce n’est pas pour les contrarier… En

effet, le son peut causer de sérieux dégâts aux oreilles. Les tests

d’audition réalisés sur les tireurs d’armes à feux et les techniciens qui

ont travaillé à proximité des réacteurs d’avions montrent qu’ils ne

peuvent plus entendre les sons de haute fréquence, et éprouvent des

diffi cultés à suivre une discussion normale. Il n’est même pas utile

d’aller chercher le risque très loin : le simple fait de porter à longueur

de temps des écouteurs, avec le volume poussé au maximum dans les

oreilles, peut provoquer de graves troubles d’audition !

Le son voyage par ondes dans les airs, un peu comme des

vagues dans l’eau. Mais contrairement à celles-ci que l’on peut voir

venir et éviter si nécessaire, il est bien moins facile d’anticiper le

danger lié aux ondes sonores. La seule manière d’évaluer la puissance

d’ondes sonores est d’utiliser un microphone pour les convertir en

courants électriques, puis de mesurer le voltage qu’il produit. L’échelle

utilisée mesure l’intensité sonore (le niveau de pression du son) en

12 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES OREILLES DÉCOLLÉES AUX ÉTERNUMENTS QUI DÉCOIFFENT -

décibels (dB). À titre d’information, sur l’échelle des décibels, 40 dB

sont 10 fois plus bruyants que 20 dB, et 60 dB, 100 fois plus bruyants

que 20…

0 dB, estimé être le seuil de perception de l’oreille, représente

le son le plus faible que nous puissions entendre (le bruit d’une

maison déserte par nuit silencieuse à la campagne par exemple).

Vous y écoutez probablement de la musique à 40 dB pour vous tenir

compagnie. Les bruits de la circulation aux heures de pointe en ville

peuvent eux atteindre 80 dB. Enfi n, le seuil de la douleur se situe à

120 dB (l’équivalent du véritable boucan que fait un avion au décol-

lage à l’extrémité d’une piste d’aviation).

Comment se traduit une perte d’audition ? Elle survient

lorsque la structure de l’oreille interne, très fragile, est touchée. Ce

sont les cellules ciliées qui, en temps normal, transmettent les vibra-

tions au cerveau pour la reconnaissance des sons qui sont affectées.

Les premiers effets ? Une perte des hautes fréquences. Or, celles-ci

sont importantes. Ce sont elles qui nous permettent de distinguer des

mots aux intonations similaires comme « fi l » et « cil » par exemple.

Ainsi, pour les personnes souffrant d’une sévère perte d’audition, une

simple conversation peut prendre des allures de murmures perma-

nents… Un véritable enfer !

Alors, souvenez-vous bien : les problèmes de santé auditive

peuvent surgir dès 80 dB (le vacarme des embouteillages). Voilà qui

invite à la prudence lorsque l’on sait que les concerts de rock peuvent

atteindre 115 dB, le bruit d’une ambulance qui passe, 125, et celui

d’un coup de feu tiré près de vous, 165.

Quelle est la plus faible intensité

lumineuse perçue par l’œil humain ?

003

Réponse : un simple photon. Vous le défi nir ? Pas simple.

Imaginez-le comme une particule d’énergie électromagnétique. La

lumière est un fl ot de photons (que l’on considère être les plus petites

particules de lumière existantes).

- 13

- PETITES ET GRANDES PROUESSES DU CORPS HUMAIN -

Elle est détectée par les cellules de la rétine,

au fond de l’œil qu’on appelle bâtonnets et cônes.

Les bâtonnets sont plus sensibles que les cônes.

Un seul photon de lumière est suffi sant pour activer

un bâtonnet de l’œil humain. Celui-ci

envoie alors un message au cerveau :

« attention, photon détecté ! ».

À quel point brille un photon ?

À peu près comme une bougie aperçue à environ

1,5 km. Eh oui, pas plus…

Pourquoi avons-nous deux yeux ?

004

L’avantage de posséder une paire d’yeux est d’avoir une

vision binoculaire. Ainsi, même si le cerveau reçoit une

image différente transmise par chaque œil, nous ne voyons qu’une

seule image. De plus, pour nous comme pour les animaux, avoir deux

yeux est sacrément commode : le champ de vision est plus large et –

détail qui a son importance – cela réduit le risque de devenir aveugle

à la suite de la perte d’un œil (il reste toujours l’autre, un cyclope

n’aurait pas cette veine !). Autre atout, bénéfi cier d’une vision stéréos-

copique, autrement dit, voir les objets en trois dimensions.

L’emplacement des yeux a évidemment son importance. Dans

le monde animal, les prédateurs ont souvent les yeux placés sur le

devant de la tête pour optimiser ce chevauchement des images réti-

niennes. Du coup, ils ont une excellente vision stéréoscopique qui

leur permet d’évaluer précisément les distances les séparant de leurs

proies.

De leur côté, les proies ont tendance à avoir les yeux sur les

côtés de la tête. Ce qui a certes pour effet de diminuer les perfor-

mances de vision stéréoscopique, mais élargit aussi considérablement

leur champ de vision. Avantage non négligeable pour avoir une

14 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES OREILLES DÉCOLLÉES AUX ÉTERNUMENTS QUI DÉCOIFFENT -

chance de repérer les prédateurs qui rôdent dans les parages, histoire

de ne pas fi nir prématurément dans leur estomac…

Pourquoi a-t-on des vertiges

au sommet d’un immeuble ?

005

Parce que nos yeux sont habitués à voir le sol jamais très

loin de nos pieds… Et si soudainement il ne l’est plus, notre cerveau

en perd son latin. Résultat : une confusion mentale responsable d’une

vilaine sensation de vertige ! Comme les distances ne sont plus les

mêmes pour lui, le cerveau, perturbé, tente de corriger. Du coup, en

plus de l’impression de vertige, l’épreuve peut s’accompagner d’une

certaine anxiété.

Et si l’on inversait la place

de nos yeux ? Œil gauche

006

dans orbite droite, et vice-versa :

comment verrions-nous le monde ?

Le cerveau pourrait bien régler cette histoire sans même que

vous ne vous en aperceviez ! Après tout, ne vous est-il pas déjà arrivé

de regarder le monde autour de vous, tête en bas ou en arrière ? Et

cela ne vous a pas perturbé pour autant, n’est-ce pas ?

Puisque c’est le cas de le dire, voyons cela. Les images reçues

par les yeux sont transmises, via les nerfs optiques, au cerveau.

Chaque nerf optique est composé de deux paquets de fi bres emprun-

tant des trajets différents : nous avons d’un côté les fi bres issues des

cellules du côté temporal de l’œil (côté oreille), de l’autre, des fi bres

provenant du côté nasal de l’œil (près du nez).

À partir d’ici, pouvez-vous dessiner, s’il vous plaît – histoire

d’y voir plus clair – un schéma en vue de dessus représentant une tête

avec deux yeux, et un cerveau divisé en deux hémisphères ? Pour les

deux nerfs optiques, les fi bres originaires du côté temporal remontent

- 15

- PETITES ET GRANDES PROUESSES DU CORPS HUMAIN -

vers l’hémisphère du cerveau situé du même côté que l’œil dont les

fi bres proviennent, et les fi bres, côté nasale, se croisent et vont en

direction de l’hémisphère opposé.

De simples lentilles produisent des images inversées, l’œil fait

la même chose. En clair, si vous imaginez un personnage humain vu

d’un œil, l’image est renversée de telle sorte que la tête se trouve en

bas, les pieds au-dessus. De même, le côté gauche se retrouve à droite,

le droit, à gauche. Et d’inversion, il s’agit en réalité d’une rotation à

180 degrés… Cela implique que l’image du côté gauche de la scène

est formée au niveau du côté droit de la rétine.

Donc, dans le cas de l’œil droit, les images d’objets positionnés

sur le côté droit du regard atterrissent sur le côté gauche de la rétine

(c’est-à-dire côté nasal). Or, on voit sur notre schéma que ces images

« d’origine nasale » conduisent à des signaux neuronaux transmis à

l’hémisphère gauche. Quant aux points photographiés sur la gauche

du regard du même œil, ils sont imprimés sur le côté droit de la

rétine (et les signaux produits sont transmis à l’hémisphère droit).

Vous suivez toujours ?

Pour résumer, les images du côté gauche de chaque rétine

produisent des signaux transmis à l’hémisphère gauche du cerveau.

Et les images du côté droit de chaque rétine produisent des signaux

transmis à l’hémisphère droit. Le croisement de ces signaux vers

les deux hémisphères nous permet ainsi d’avoir une perception

binoculaire.

16 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES OREILLES DÉCOLLÉES AUX ÉTERNUMENTS QUI DÉCOIFFENT -

Environ 70 % du nombre total des fi bres provenant d’un œil

passent de l’autre côté, 30 % restent sur le même hémisphère. Si bien

que si vous pouviez mettre l’œil droit dans l’orbite gauche (mais

attaché à la fi bre optique de l’orbite gauche), et faisiez la même chose

de l’autre côté, le cerveau recevrait les images de la même manière

qu’auparavant !

En revanche, si vous mettiez l’œil droit, plus la fi bre optique

de connexion, dans l’orbite gauche, alors votre vision périphérique se

trouverait au centre de votre champ de vision, et votre vision de ligne

centrale, à l’extérieur. Il faudrait certainement s’attendre à quelques

petits soucis, mais le cerveau ayant la faculté de s’adapter à de très

nombreuses situations, il fi nirait par s’y faire sans même que vous,

vous en aperceviez.

Un dernier conseil tout de même : n’essayez pas cette expé-

rience à la maison, et gardez bien les yeux en face des trous !

Combien de temps passons-nous

à cligner des yeux en une vie ?

007

Un clin d’œil dure de 0,3 à 0,4 seconde. Nous clignons

des yeux à peu près 5 fois par minute, 18 heures par jour, soit l’équi-

valent d’une grosse demi-heure au quotidien. 5 ans à cligner des yeux

en une seule vie !

À quoi peuvent servir les sourcils ?

Et pourquoi cessent-ils de pousser ?

008

Les sourcils assurent la protection des yeux en détour-

nant l’eau qui coule du front. Ils participent aussi aux expressions

du visage ! Quant au fait qu’ils ne poussent pas davantage, c’est la

faute à leurs follicules pileux génétiquement programmés pour que

le sourcil cesse de pousser après un centimètre de long. Une chance :

cela vous évite de les faire tailler par votre coiffeur à chaque fois que

- 17

- PETITES ET GRANDES PROUESSES DU CORPS HUMAIN -

vous allez vous faire couper les cheveux. Vous n’allez pas vous en

plaindre, non ?

Si on se rase les sourcils,

combien de temps leur faudra-t-il

009

pour repousser ?

Les cheveux poussent à la vitesse de 23 cm par an. Les sour-

cils mesurent en général 1 cm. Donc, si vous les rasez, il leur faudra

certainement environ 17 jours pour repousser.

D’où viennent ces « mouches

volantes » que l’on a parfois

010

dans les yeux ?

En langage médical, il s’agit de scotomes : de petites particules

– des débris – se répandant dans l’humeur vitrée (une substance géla-

tineuse qui remplit l’œil à l’arrière du cristallin). Ne vous inquiétez

pas ! Dans la grande majorité des cas, elles ne représentent aucun

18 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES OREILLES DÉCOLLÉES AUX ÉTERNUMENTS QUI DÉCOIFFENT -

danger. La preuve, la plupart d’entre nous en aurons simplement en

regardant fi xement et suffi samment longtemps un ciel bleu ou un

mur blanc.

Ces points noirs qui semblent nager dans les yeux peuvent

être de très petites quantités de sang ou de tissus détachés de la rétine.

Mais le plus souvent, ils sont l’œuvre du processus de vieillissement

de l’humeur vitrée (raison pour laquelle ils gênent tant les personnes

qui prennent de l’âge). Ils peuvent également apparaître sous forme

d’éclairs, de nuages ou de toiles d’araignées.

Encore un détail, ce n’est pas le point noir lui-même que vous

voyez mais son ombre sur la rétine…

Pourquoi éternuons-nous ?

011

Pour dégager les matières irritantes de nos voies aériennes

supérieures. Il peut s’agir de n’importe quoi : de pous-

sières, de pollen, etc. en passant par un excès de mucus qui bouche le

nez à cause d’une grippe ou d’un bon rhume des foins…

Ensuite, les récepteurs de la douleur situés au niveau des

cellules bordant l’étage supérieur de l’appareil respiratoire entrent

en scène. Activés par ces substances gênantes, ils donnent l’ordre au

bulbe rachidien (situé à la base du cerveau) de nous faire éternuer.

Atttttt-attttchoum ! À vos souhaits…

Bon, vous le voyez, l’éternuement, en lui-même, est un souffl e

extrêmement puissant. Et le mot est faible, car l’air peut être expulsé

à plus de 160 km/h, avec plus de 5 000 gouttelettes d’eau chargées

de bactéries ! Pas étonnant qu’éternuer implique autant de muscles :

ceux de l’estomac, le diaphragme, les muscles de la gorge et même

ceux des paupières car il est quasiment impossible d’éternuer les

yeux ouverts.

Tout commence par la fermeture des cordes vocales, avant

une augmentation de pression dans la poitrine. Puis subitement, l’air

est autorisé à s’échapper vers le haut dans l’arrière du nez par un

palais mou. Et si vous trouvez que 160 km/h, « ça décoiffe » pour un

- 19

- PETITES ET GRANDES PROUESSES DU CORPS HUMAIN -

simple éternuement, sachez qu’une toux peut être projetée à près de

965 km/h !

Quand on éternue, on voit parfois des

flashs lumineux. Pourquoi ?

012

Souvenez-vous de la proximité des yeux avec le nez.

Comme ce souffl e d’air peut être expulsé à 160 km/h (voir question

précédente), le globe oculaire est comprimé contre la paupière, qui

reste toujours fermée lors d’un éternuement.

Nous avons vu que le globe oculaire était rempli d’une subs-

tance gélatineuse, de façon à ce que la moindre pression sur le

devant du globe oculaire soit transférée vers l’arrière. Au fi nal, le

choc termine sa course au niveau de la rétine. Or, les cellules réti-

niennes ne sont pas seulement sensibles à la lumière (ce sont elles qui

nous permettent de voir) mais également à la pression. Du coup, elles

stimulent les nerfs en cas de choc de la même façon que si la lumière

leur était tombée dessus !

Ainsi, lorsque vous éternuez, la pression sur la rétine se réper-

cute au niveau des fi bres nerveuses : elle les stimule. Et le cerveau

interprète les messages comme s’ils provenaient d’une stimulation

par la lumière. Rien d’illogique à cela puisque la plupart du temps, les

messages nerveux provenant des yeux sont effectivement le résultat

de l’arrivée de lumière sur la rétine.

À propos, vous pouvez également voir des fl ashs lumineux

qui n’existent pas en fermant vos paupières et en pressant légère-

ment sur vos globes oculaires.

Les migraineux, eux, se plai-

gnent souvent d’en voir lors-

qu’ils ont des maux de tête. Et pour

cause, les vaisseaux sanguins dans la région de la tête,

autour de l’œil, se contractent. Le sang s’y trouve à une

pression supérieure, et les globes oculaires, légèrement

comprimés, n’apprécient pas du tout !

20 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DU CUBITUS AU GAZ HILARANT -

Du cubitus au gaz hilarant

Qu’est-ce que les gens

appellent « le petit juif » ?

013

Vous allez rire : non seulement, il n’a rien de vraiment

amusant et en plus, il ne s’agit pas d’un israélite de petite taille. « Le

petit juif » est en réalité un nerf qui traverse un sillon au niveau

d’un os appelé l’ulna (cubitus pour ceux qui préfèrent). C’est l’un des

deux os de l’avant-bras. Or, au niveau du coude, cet os et son nerf

se trouvent très près de la surface de la peau et dépassent, ce qui les

rend particulièrement vulnérables aux chocs. Et si vous parvenez à

cogner votre coude précisément au bon endroit, vous ressentirez des

picotements. Une sensation plutôt étrange, voire irritante…

Dans le mille ? Vous avez touché votre nerf ulnaire qui

contrôle les sensations de vos quatrième et cinquième doigts, et inter-

vient dans les mouvements du poignet ? Alors si vous avez visé juste,

vous ressentirez une réaction physique douloureuse

À retenir, ne confondez pas le cubitus avec l’humerus situé

plus haut dans le bras. Humerus qui n’a rien à voir avec l’humour…

Combien d’os compte le corps

humain ?

014

Le squelette d’un adulte comporte 206 os distincts classés

en deux systèmes : le squelette axial d’une part que l’on peut consi-

dérer comme la véritable charpente du corps humain, et le squelette

appendiculaire d’autre part qui regroupe les bras et les jambes. Il y

26 os au niveau de la colonne vertébrale, 8 au niveau du crâne, 14 sur

la face, 7 autres os crâniaux, 25 à l’étage du sternum et des côtes, 64

dans les membres supérieurs et 62 dans les membres inférieurs.

- 21

- PETITES ET GRANDES PROUESSES DU CORPS HUMAIN -

Quel est le plus petit os du corps ?

015

Vous le trouverez dans l’oreille. C’est l’étrier, un nom qui

lui vient de sa forme rappelant celle des étriers utilisés par les cava-

liers pour mieux tenir en selle à cheval.

Il est l’un des trois petits os situés dans l’oreille moyenne.

Mesurant 2,6 à 3,4 mm de long, il pèse 2 à 4,3 mg. Bref, il a, à peu

près, la taille d’un grain de riz !

Toujours en raison de leur forme, les deux autres os de l’oreille

moyenne sont baptisés « marteau » et « enclume ». Ils logent, avec

l’étrier, dans la même cavité. Lorsque les ondes sonores rencontrent

le tympan, ce sont ces trois os, minuscules mais indispensables, qui

transmettent les vibrations à l’oreille interne. Les nerfs sensibles de la

cochlée n’ont plus qu’à les traduire en impulsions nerveuses envoyées

au cerveau.

De quoi suis-je fait ?

016

Essentiellement ? Loin de n’être qu’un sac d’os, vous êtes

surtout… un sac d’eau. En effet, 70 % du corps humain est composé

d’eau ! Et puisque l’eau est constituée d’atomes d’hydrogène et d’oxy-

gène, vous pouvez considérer que vous êtes fait de ces deux éléments.

Bien sûr, il y en a d’autres : du carbone, de l’azote, du phosphore, etc.

Ils sont ainsi 60 à entrer dans la composition de l’organisme. Le plus

22 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DU CUBITUS AU GAZ HILARANT -

abondant ? L’oxygène. Ainsi, une personne de 70 kg contiendrait

43 kg d’oxygène, 16 kg de carbone, 7 kg d’hydrogène, 1,8 kg d’azote

et 1 kg de calcium. Voilà pour ce Top Cinq.

Les éléments qui suivent sur cette « liste des 60 » sont présents

en quantités bien inférieures jusqu’aux derniers : le tungstène

(20 microgrammes), le vanadium, le thorium, l’uranium, le sama-

rium et le béryllium présents en quantités à peine plus importantes.

Toutefois, les atomes de ces éléments étant constitués de trois

types de particules – protons, neutrons et électrons – dire que vous

êtes fait de ces trois-là est une autre réponse possible. Et si vous voulez

vraiment être pointilleux, n’oubliez pas que de récentes expériences

ont montré que les protons et les neutrons étaient composés de parti-

cules encore plus petites appelées quarks…

C’est un peu comme dans cette vieille histoire :

Les grosses puces ont de petites puces

Qui s’installent sur elles et les piquent,

Oui, mais les petites puces ont elles aussi de plus petites puces,

Et ainsi de suite, à l’infi ni…

Peut-être qu’un jour, nous découvrirons que les quarks et les

électrons sont faits de quelque chose d’encore plus petit ? Qui sait…

Il y aura alors une nouvelle réponse à ajouter à cette question. Pour

l’instant, les expériences suggèrent que les quarks sont aussi petits

que peuvent l’être les choses. Donc, si vous voir comme un vulgaire

sac d’eau ne fl atte guère votre ego, pourquoi ne pas vous considérer

comme une titanesque montagne de quarks ? Ah, tout de suite, on se

sent mieux, n’est-ce pas ?

Qui était la première personne

de l’Humanité ?

017

L’Humanité, comme nous la connaissons, a évolué au

travers de milliers et de milliers d’années… Les scientifi ques s’ac-

cordent à penser que les êtres humains ont un ancêtre commun

- 23

- PETITES ET GRANDES PROUESSES DU CORPS HUMAIN -

avec les grands singes. Il y a environ 2 millions d’années, le nôtre a

commencé à marcher en se tenant debout. Puis son cerveau a pris du

volume et fi nalement, il est devenu ce que nous sommes aujourd’hui.

Mais tout cela est arrivé progressivement. Et il n’y a pas de point de

repère spécifi que pour dire quand exactement est apparu le premier

être humain sur Terre. Le nom général donné à ce premier groupe

d’animaux aux allures d’Hommes, marchant sur deux pattes et non

plus quatre, est Homo habilis.

Pourquoi le gaz hilarant fait-il rire ?

018

En chimie, le gaz hilarant porte le nom d’oxyde nitreux

(ou protoxyde d’azote). Utilisée à merveille par les dentistes avant

que ne soient introduits de meilleurs anesthésiques, il a effective-

ment la réputation de rendre les gens euphoriques, voire écroulés de

rire… Au XIXe siècle, le protoxyde d’azote était même utilisé comme

attraction sur les champs de foire ! Les gens n’hésitaient pas à mettre

la main au porte-monnaie pour en inhaler quelques bouffées et se

retrouver dans un état hilare et extraverti. Il était si enivrant que le

poète Robert Southey écrivait : « je suis sûr que l’air au paradis doit

être fait de cet extraordinaire gaz de plaisir ».

Le gaz hilarant fut découvert en 1793 par Joseph Priestley,

chimiste célèbre pour avoir isolé plusieurs gaz dont l’oxygène, le

dioxyde de carbone et l’ammoniac. Mais il faudra attendre cinquante

24 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES NOMBRILS VELUS AUS ESQUINMAUX IMBERBES -

ans pour que soit utilisée sa découverte en chirurgie. Son rôle ? Anes-

thésique. Car en effet, il calme la douleur. Mais il déforme aussi les

sens de la vue, de l’ouïe et du toucher…

Quant au mécanisme précis qui mène au fou rire, il reste un

mystère. Diverses émotions peuvent ainsi apparaître après l’inhala-

tion d’oxyde nitreux, dont l’hystérie. Attention, en inhaler peut être

dangereux si le gaz n’est pas mélangé à l’oxygène en proportions

raisonnables.

Sachez aussi que le protoxyde d’azote est utilisé comme combu-

rant dans le carburant pour fusées, et lors de courses automobiles par

exemple. Pourquoi ? Parce qu’il assure une meilleure combustion

dans les moteurs que l’air. Or, en brûlant plus de carburant en moins

de temps, on fait de sa voiture un vrai petit bolide !

Des nombrils velus

aux Esquimaux imberbes

Pourquoi le nombril des messieurs

est-il bien plus velu que celui

019

de ces dames ?

Parce que ces messieurs sont bien plus touffus de partout,

pardi ! Sachez d’ailleurs que le modèle « moquette version mascu-

line » a tendance à mieux canaliser les débris en direction du nombril

que le modèle « jeune ado ». Quel genre de débris ? Peaux mortes,

fi bres de vêtements, voire même dangereuses bactéries qu’il vaut

mieux mettre en lieu sûr pour éviter les ennuis… Et puisque le

nombril est là à ne rien faire, autant que le corps s’en serve comme

zone de stockage, non ? Ainsi, les hommes bien velus récupèrent plus

de fi bres issues de l’intérieur des vêtements que les autres. Et tous

ces déchets fi nissent leur course vers cette petite poubelle naturelle

qu’est le nombril.

- 25

- PETITES ET GRANDES PROUESSES DU CORPS HUMAIN -

Pourquoi les hommes ont-ils

du poil sur le torse et le ventre ?

020

Question de sexe… Les poils du corps se développent

chez les hommes sexuellement matures et agissent comme un signal :

les voici enfi n prêts à s’accoupler ! Les femmes, elles, ont évolué de

telle sorte qu’elles trouvent attirant sexuellement un corps velu chez

un partenaire. Le poil est donc considéré comme une caractéristique

sexuelle secondaire. Type de caractéristique que l’on retrouve aussi

bien chez les animaux que chez les êtres humains : il peut s’agir de la

brillance du plumage d’un oiseau, de l’épaisseur de la crinière d’un

lion, et chez les humains, du développement de poils sur le visage et

le corps pour les hommes, de celui des seins pour les femmes…

Ainsi, chez l’homme, l’apparition des poils est signe de sa

maturité sexuelle, preuve qu’il est apte à se reproduire. Autre avan-

tage non négligeable, la présence de poils éclaircit la situation. Im-

possible de le confondre avec madame, quel sacré gain de temps ! Au

jeu de la séduction, chacun identifi e au premier coup d’œil ses cibles

potentielles.

26 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES NOMBRILS VELUS AUS ESQUINMAUX IMBERBES -

Dernière chose enfi n, la façon dont se développent les poils

est contrôlée génétiquement. En règle générale, les poils du torse

poussent sur une ligne qui va de l’aisselle à l’aine correspondante.

Toutefois, certaines ethnies sont très velues au niveau du visage et du

corps, d’autres pas du tout (comme par exemple les Indiens d’Amé-

rique)…

Les Esquimaux sont-ils plus poilus

que nous ? Ce pourrait être

021

une solution pour conserver

la chaleur du corps, non ?

En effet, cette thèse tient la route… Mais aucune preuve

tangible pour l’appuyer ! Il faut dire que l’épaisseur des vêtements en

fourrure que portent les Esquimaux rend inutile la présence de poils

trop fournis sur leur corps.

La combinaison de différents facteurs (vêtements, mode de vie,

comportement) suffi t à conserver la température de l’air près de leur

peau comparable à celle des habitants dans les régions plus chaudes.

Deux exceptions cependant : les Inuits – l’autre nom des Esqui-

maux – ont beau emmitoufl er leurs mains dans d’épaisses moufl es,

et leurs pieds dans de grosses bottes fourrées, cela ne suffi t pas pour

conserver les extrémités au chaud. Ils ont donc un petit « truc » en

plus, une circulation sanguine encore plus effi cace que la nôtre pour

envoyer la chaleur à l’ensemble de l’organisme ! Et puis, ils ont aussi

un corps plus petit, trapu avec des jambes et des bras plus courts. Une

petite taille qui leur permet aussi de limiter les pertes de chaleur…

À l’inverse, les habitants des pays chauds (comme en Afrique) ont

tendance à avoir les jambes et les bras plus longs et plus fi ns.

- 27

- PETITES ET GRANDES PROUESSES DU CORPS HUMAIN -

Pourquoi, lorsqu’on s’arrache

un cheveu blanc, un autre repousse ?

022

Le cheveu est un long

fi lament de protéines (la kératine)

secrétées par un follicule pileux de

la peau. Sa couleur est déterminée

par la concentration et l’intensité

d’un pigment (la mélanine) au

niveau de la tige.

Une fois que les cellules qui

produisent la mélanine – les mélanocytes

– devien-

nent inactives et meurent, le cheveu grisonne, ou plus exacte-

ment blanchit. Morts, ces mélanocytes ne produiront plus jamais de

couleurs. Donc peu importe le nombre de fois que vous arracherez ce

cheveu blanc, il repoussera toujours blanc ! Voyez les choses du bon

côté : contrairement à ce que l’on raconte, perdre un cheveu blanc

n’entraîne pas la pousse de dix autres, mais d’un seul.

Les cheveux poussent-ils encore

après la mort ?

023

Ah, encore l’une de ces légendes modernes ! Une rumeur

qui a su se faire accepter comme un fait, la même persiste à propos

des ongles… Pourtant, ni l’une ni l’autre ne sont vraies.

Il faut bien comprendre que les follicules ont besoin d’être

approvisionnés par le sang pour produire des cheveux. Et dès que

celui-ci s’arrête de circuler, la pousse des cheveux et des poils s’arrête

net. Même chose pour les ongles. Ce qui est vrai en revanche, c’est

qu’après la mort, le corps commence à perdre de l’eau. Il se déshy-

drate. Résultat, la peau se rétracte. Au premier coup d’œil, on a l’im-

pression que poils, cheveux et ongles se mettent à pousser. Mais c’est

seulement la peau qui s’est déshydratée.

28 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DU RIRE AUX LARMES -

Du rire aux larmes

Pourquoi rions-nous ?

024

Le mécanisme exact n’est pas connu. D’ailleurs, le rire est

le résultat de l’un des actes du cerveau les plus mystérieux. Il n’a pas

encore été possible de déterminer une structure spécifi que de laquelle

nous puissions affi rmer qu’elle en est la source.

Nous savons pourtant que le rire conduit à un sacré remue-

ménage dans l’organisme ! Mouvements des muscles faciaux, des

membres, soulèvement de l’abdomen, des épaules, gloussements

joyeux, voire carrément gros éclats de rire permettent de l’identifi er

facilement. Le côté émotionnel peut également transformer les atti-

tudes d’une personne en quelques secondes : voyez ce rire nerveux

qui vient dès que l’on commence à perdre confi ance en soi…

Certains psychologues assurent que le rire est une autre forme

de notre vocabulaire : une façon d’exprimer le plaisir sans avoir à

fi celer des mots entre eux pour le dire. Après tout, oui, rire à une

plaisanterie semble bien plus effi cace pour exprimer sa joie qu’une

centaine de mots, vous ne croyez pas ?

Sachez aussi que le rire a évolué chez l’homme. Essayez de

chatouiller des singes et vous constaterez qu’ils sont incapables

- 29

- PETITES ET GRANDES PROUESSES DU CORPS HUMAIN -

d’avoir un rire reconnaissable. Pourtant, ils halètent. Les anthropolo-

gues pensent que ce halètement s’est transformé en rire au cours de

notre évolution.

Le rire évolue même au cours de l’existence. La preuve, on rit

plus, enfant, entre 5 et 6 ans, que le restant de sa vie. Enfi n, se marrer,

c’est bon pour la santé : rire à 100 reprises équivaudrait à 10 minutes

d’exercice sur un rameur ! Pourquoi s’en priver ?

Pourquoi pleurons-nous ?

025

Bébés, nous pleurons pour communiquer, signaler à nos

parents une contrariété, que nous avons faim ou mal, etc. Pour autant,

pas la peine d’espérer voir un bébé pleurer à chaudes larmes lors des

premières semaines de sa vie ! En effet, il faut un certain temps au

système lacrymal (qui produit les gouttes) pour se développer. Les

pleurs de bébé restent donc provisoirement au sec.

Chez les adultes, les pleurs sont plus rares car il existe d’autres

moyens pour transmettre un message aux autres. Une chose est sûre,

les femmes pleurent plus que les hommes : en moyenne, 67 fois par

an pour ces dames contre 17 pour ces messieurs !

Et pleurer est un véritable exercice physique… Pas seulement

parce qu’il faut produire des larmes – de l’eau salée riche en protéines –

mais aussi parce qu’avec elles, on émet souvent des sons involontaires de

sanglots saccadès, conséquences de spasmes musculaires qui contractent

la poitrine et obligent les poumons à inhaler et expirer profondément.

Pour résumer, il existe trois types de pleurs. Le premier survient

sans arrêt et n’a rien à voir avec de l’émotion : il est le résultat de

l’opération de nettoyage de l’œil. La larme est répandue en surface

par clignement. Elle élimine les germes et enlève les saletés tout en

évitant au globe oculaire de se dessécher.

Quant aux pleurs de réfl exe, ils se produisent lorsqu’une pous-

sière ou quelque chose d’irritant tombe dans l’œil. Celui-ci se remplit

de larmes pour faire déguerpir l’intrus.

30 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DU RIRE AUX LARMES -

Plus diffi cile à expliquer, les pleurs émotionnels qui ne sont

d’ailleurs pas limités à la tristesse, on peut aussi pleurer de joie

(pensez aux larmes de bonheur des gagnants du loto en attendant

votre tour !). Selon une théorie, pleurer de souffrance se résume au

lancement d’un signal pour dire aux autres qu’on a besoin de leur

aide, ou pour affi cher ses véritables émotions. Et ces larmes sont bien

différentes des autres… Elles contiennent 25 % de protéines en plus

ainsi qu’un mélange d’hormones.

La vérité ? C’est que personne ne sait précisément pourquoi

nous pleurons. Les philosophes anciens pensaient qu’il s’agissait d’un

mécanisme de nettoyage de nos émotions, et d’un type de commu-

nication pour lequel il n’existe aucune autre forme d’expression que

les larmes.

Les couleurs peuvent-elles influencer

l’humeur ?

026

En effet. Les couleurs affectent les gens de diffé-

rentes manières. Dans de récentes études, les volontaires avaient

tendance à se sentir plus fatigués après avoir travaillé dans une

pièce tapissée de rouge que dans une pièce aux murs verts. Ceux

qui avaient passé leur temps dans un bureau rouge se sentaient plus

stressés et commettaient apparemment plus d’erreurs que ceux qui

« planchaient » dans un bureau vert.

Les jeunes enfants semblent plus heureux dans une pièce aux

murs roses que dans une autre aux murs bleus. Certains haltérophiles,

eux, se disent plus performants dans une salle de gym bleue.

Allez savoir pourquoi… En tous cas, les signifi cations que

nous donnons aux couleurs ont une valeur largement reconnue : le

noir, par exemple, symbolise l’autorité et le pouvoir sur les autres

(raison pour laquelle le costume noir est une tenue parfaite pour

les affrontements au bureau, le diable n’est-il pas représenté vêtu de

noir ?). Le blanc – couleur du mariage, par excellence – représente

l’innocence. Le vert est apaisant (est-ce pour cela que les acteurs se

- 31

- PETITES ET GRANDES PROUESSES DU CORPS HUMAIN -

retirent dans une pièce aux murs verts avant d’entrer en scène ?). Le

brun est triste et le violet évoque la richesse.

Le stress peut-il rendre malade ?

027

Les chercheurs commencent seulement à réaliser qu’il

existe un lien étroit entre émotions et système immunitaire. Après le

stress d’un examen ou un choc comme la perte d’un parent proche

ou d’un ami, il est fréquent de voir les maladies s’enchaîner ou même

d’être affecté par une pathologie plus grave. Quant aux personnes

heureuses, qui vivent dans un environnement aimant, soutenues,

elles se relèvent souvent mieux d’une maladie… Notre état mental

semble donc avoir une infl uence sur notre santé.

En effet, le cerveau est associé aux défenses immunitaires de

différentes manières. Le stress active l’hypothalamus, structure céré-

brale qui contrôle la libération d’hormones par les glandes surrénales

et l’hypophyse. Or, ces hormones nous aident à faire face aux situa-

tions d’urgence.

Le système nerveux autonome est également affecté par le

stress. Lui contrôle les organes majeurs et les muscles sans que nous

en soyons conscients : votre respiration en ce moment même est en

partie son œuvre. C’est lui aussi qui engendre la réponse classique

32 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DU RIRE AUX LARMES -

de fuite ou d’attaque (« fi ght-or-fl ight ») en réaction aux situations

d’urgence. Ce n’est pas quelque chose sur lequel nous avons un

contrôle. Pas question par exemple d’espérer ne plus avoir peur en

un claquement de doigts…

Le cerveau mobilise aussi les organes du système immunitaire :

les ganglions lymphatiques, la rate, le thymus et la moelle osseuse. Par

conséquent, le nombre de lymphocytes B (ces cellules qui produisent

les anticorps), lymphocytes T (qui luttent pour détruire les éléments

étrangers à l’organisme) et macrophages qui le débarrassent des

débris et autres, peut être régulé.

Des réactions internes peuvent bien être le fruit d’un stress.

Chez les êtres humains, le stress est l’œuvre de pressions quotidiennes

liées au travail, aux déplacements, au manque de sommeil ou à la

dépression. Si ces pressions persistent, la personne peut être stressée

de manière chronique et les défenses de son organisme sont dirigées

vers ces cas d’urgence plutôt qu’à travailler à la conservation à long

terme d’un système immunitaire en pleine forme. Voilà comment le

stress infl uence nos défenses naturelles et peut nous entraîner vers la

maladie.

Quand je suis nerveux ou excité,

j’ai des gargouillis dans le ventre.

028

Pourquoi ?

Ah, c’est gênant, en effet. Cette sensation est le résultat de

petites contractions musculaires de votre système digestif. D’ordi-

naire, les muscles des intestins sont bien coordonnés. Mais en cas

de stress, ils se contractent de manière anarchique. Chose très dèsa-

gréable sur l’instant ! Pourquoi ? Voilà une question à laquelle il est

plus diffi cile de répondre…

L’ensemble de votre tube digestif – de la bouche à l’anus –

possède son propre système nerveux (le système nerveux entérique)

intégré dans les parois du système digestif et connecté directement

au cerveau.

- 33

- PETITES ET GRANDES PROUESSES DU CORPS HUMAIN -

À présent, imaginez-vous vous trouver dans une situa-

tion plutôt « épineuse » : vous voici pourchassé par un tigre ! À ce

moment-là, la digestion est loin d’être une priorité. On est bien d’ac-

cord ? La seule qui compte, c’est de sauver sa peau ! Inutile donc de

gâcher du sang et de l’oxygène pour digérer le repas de midi, alors

même que le cœur, les poumons et les muscles en ont un besoin

pressant. Du coup, votre cerveau décide d’arrêter d’approvisionner

le tube digestif, ce qui semble avoir des conséquences sur la fonction

digestive et provoquer différents symptômes. À vous les diarrhées,

vomissements et crampes d’estomac (une étrange impression liée au

fait que les muscles gastriques sont soudain pris de panique) !

Pourquoi se souvient-on davantage

des scènes terrifiantes d’un film

029

que des séquences les plus joyeuses ?

Des chercheurs californiens ont suggéré qu’une structure

située au centre du cerveau, appelée amygdale, pouvait être l’entrepôt

de ces terrifi antes images. L’amygdale est cette partie du cerveau qui

décode les émotions et détecte les menaces.

Ils ont mené une étude dans laquelle des images perturbantes

(de torture) et d’autres émotionnellement neutres étaient présen-

tées à un groupe de personnes. Au même moment, les biologistes

surveillaient quelles parties du cerveau étaient activées lorsque leurs

volontaires regardaient ces images. Ils le faisaient à l’aide de la tech-

nique d’imagerie médicale appelée TEP (tomographie par émission

de positons) qui permet de suivre le trajet d’un traceur radioactif

injecté dans le sang lorsqu’il passe dans le cerveau.

Interrogés trois semaines plus tard, les volontaires se souve-

naient plus clairement des images violentes. La recherche a montré

que la mémoire était plus vive quand l’activité cérébrale au niveau de

l’amygdale était à son paroxysme.

L’amygdale pourrait être une zone de stockage importante

pour la mémoire émotionnelle. D’ailleurs, il a été observé chez un

34 - Les chats ont-ils un nombril ?

- AU PAYS DES SONGES -

patient que des lésions à l’amygdale l’empêchaient de reconnaître la

peur sur un visage humain. Un autre patient, souffrant lui aussi de

lésions à l’amygdale, n’était pas plus doué pour se souvenir des évène-

ments effrayants que de ceux qui ne l’étaient pas… Ainsi, l’amygdale

semble être le lieu du cerveau où sont conservés les souvenirs les plus

intenses et les plus terrifi ants.

En raison de sa localisation cérébrale, l’amygdale est idéalement

positionnée pour capturer une grande partie des informations senso-

rielles reçues par le corps. Elle est donc un médiateur parfait entre le

monde extérieur et nos réactions à ce monde extérieur. L’amygdale

pourrait permettre au corps de rester à l’affût des situations potentiel-

lement dangereuses afi n de lui assurer une fuite rapide. Or, les scènes

de fi lm peuvent représenter des situations auxquelles vous pourriez

un jour être confrontées dans la vie réelle…

Au pays des songes

Pourquoi certaines personnes

ont-elles moins besoin de dormir

030

que d’autres ?

Des millions d’années d’évolution nous ont donnés une horloge

biologique calée sur 24 heures, un chiffre lié à la rotation de notre

planète. Cette horloge interne prend en charge toutes nos réactions

métaboliques et décide quand il est temps pour nous de nous sentir

fatigués ou de nous réveiller. Ainsi, votre propre horloge biologique

décide pour vous du temps de sommeil dont votre corps a besoin.

Mais à ce sujet, nous sommes tous différents. Chacun de nous

a un besoin de sommeil quotidien spécifi que et si celui-ci n’est pas

assouvi, nous voilà endetté de sommeil ! Une dette qui, tôt ou tard,

devra être acquittée… Impossible d’y échapper, il faut toujours

rattraper le temps perdu.

- 35

- PETITES ET GRANDES PROUESSES DU CORPS HUMAIN -

Le puissant mécanisme cérébral qui régule la quantité quoti-

dienne de sommeil est appelé homéostat du sommeil. Il s’assure que

chacun d’entre nous ait sa dose nécessaire en envoyant des signaux

familiers. Vous les connaissez bien : le classique coup de barre, les

bâillements interminables et les paupières qui se font plus lourdes in-

diquent qu’il est grand temps d’aller se coucher ! Certes, vous pourrez

résister quelques temps, mais au bout du compte, l’homéostat du

sommeil remportera toujours la partie…

Et d’après les connaissances actuelles, rien ne peut changer les

besoins fondamentaux en sommeil quotidien d’un individu. Vous

pouvez donc être programmé pour avoir besoin de dormir plus (ou

moins !) que votre voisin. Bilan, certains passent beaucoup de temps

au lit, d’autres peu. Il n’y a pas de règles.

Qu’est-ce qui fait somnoler ?

031

Comme nous venons de le voir, l’importance de la dette

de sommeil détermine le niveau de somnolence. La vôtre à l’instant

est à zéro ? Dormir sera impossible ! Très basse ? Un brin de stimula-

tion devrait vous tenir éveillé. Très haute ? Cette fois, aucun stimu-

lant ne vous permettra de tenir debout, fi lez vite vous coucher.

Imaginez votre dette de sommeil comme une charge très

lourde que vous portez avec l’aide de deux camarades. À trois, vous

pouvez tenir le coup. L’un de ces camarades est vraiment costaud

– c’est votre horloge biologique – l’autre beaucoup moins – c’est un

stimulus externe : du bruit, de la lumière, l’excitation, la colère, la

douleur, etc.. Si l’un des deux fl anche, vous et l’autre pouvez encore

vous en sortir. Si les deux fl anchent, vous voilà seul. Vous ne pouvez

absolument pas résister à la lourde dette de sommeil et vous vous

écroulez de fatigue ! En d’autres termes, vous ne pouvez pas rester

éveiller, même avec la meilleure volonté du monde. Alors que c’est

bien plus facile de rester éveillé si votre super copine – l’horloge

biologique – vous soutient…

36 - Les chats ont-ils un nombril ?

- AU PAYS DES SONGES -

Et si vous croyez que l’ennui, une pièce bien chauffée, un repas

copieux, etc. font dormir, vous avez tort. Si dans de telles situations

vous plongez dans un état de somnolence, c’est que vous avez une

dette de sommeil à rembourser et grand besoin d’un stimulus pour

rester éveillé. Si vous somnolez fréquemment en situation d’ennui ou

lors d’attitudes sédentaires, là-aussi, vous manquez certainement de

sommeil : allez hop, au lit !

Que se passe-t-il d’un point de vue

chimique lorsqu’on s’endort ?

032

Sur une vie entière, on peut passer 24 ans au lit ! Qu’est-

ce qui entraîne la fermeture de nos paupières et nous plonge dans les

bras de l’ami Morphée ? Il faut bien reconnaître que la science n’en

a qu’une vague idée.

Nous savons que l’épiphyse (ou glande pinéale), située à la base

du cerveau, joue un rôle essentiel. Elle sécrète une hormone appelée

mélatonine qui passe dans le sang pour réguler le cycle du sommeil.

Au début du XXe siècle, les chercheurs ont commencé à penser que le

sommeil était provoqué par l’accumulation de substances chimiques

dans le cerveau. Mais une récente étude suggère que ces composés

modifi ent et régulent simplement le sommeil, plutôt que de le provo-

quer.

On décompose le sommeil en cinq états distincts, le quatrième

étant le plus profond. Le cinquième, caractérisé par des mouvements

oculaires rapides, est appelé sommeil MOR (pour Mouvements

Oculaires Rapides) ou paradoxal. Il est beaucoup plus léger que les

autres et n’est pas accompagné de ronfl ements (généralement signes

d’un endormissement profond).

Notre organisme produit d’importantes molécules durant

le sommeil. D’ailleurs, chez les adultes comme chez les enfants, la

production d’hormones de croissance humaine monte durant les

trois premières heures de sommeil. Personne ne sait pourquoi. Cela

ne signifi e pas pour autant que les gens grandissent en dormant…

- 37

- PETITES ET GRANDES PROUESSES DU CORPS HUMAIN -

Un neurotransmetteur baptisé sérotonine est également

présent au moment des rêves qui apparaissent seulement en période

de sommeil MOR. Toutefois, il est produit de façon constante par

l’organisme, et pas seulement lorsque nous sommes endormis.

Bref, vous voyez qu’il n’y a pas de réponse claire à votre ques-

tion. Le sommeil reste entouré de mystère. Une chose est sûre, il est

toujours le bienvenu !

D’où viennent ces croûtes jaunâtres

qu’on trouve chaque matin au coin

033

des yeux ?

Il n’y a pas de description médicale précise pour défi nir le

sommeil. Pourtant, chacun sait de quoi il s’agit, et ces petites croûtes

peu appétissantes à l’heure du petit déj’ sont effectivement en rapport

avec… Ce sont des dépôts cristallisés de lysozymes, de sel et de

protéines récupérés par le coin des yeux. Notre premier réfl exe du

matin ? Se les frotter pour enlever ces vilaines croûtes.

Au fait, les lysozymes,

késako ? Un groupe d’en-

zymes qui détruisent les parois

cellulaires des bactéries. On les trouve dans

les membranes muqueuses du nez et des voies

lacrymales. Les lysozymes jouent un rôle

important dans le mécanisme de protec-

tion des yeux, qui sans eux, deviendraient

un haut lieu de repro- duction pour les bactéries. Pensez donc, il y

fait chaud, humide et noir lorsqu’ils sont fermés – ce qui n’est en rien

un problème pour elles – bref, le « pied total » pour les bactéries qui

ne demandent qu’à batifoler…

La surface des yeux est donc lavée en permanence à l’aide

d’une solution salée. Et les lysozymes retirent les poussières et autres

micro-organismes. Ce processus est continu, mais de jour, lorsque

vous êtes éveillé, les dépôts sont régulièrement enlevés alors que la

38 - Les chats ont-ils un nombril ?

- AU PAYS DES SONGES -

nuit, quand vous dormez à poings fermés, ils s’accumulent dans le

coin des yeux. D’où ces petits cadeaux gratinés au réveil !

Pour la santé, il n’est pas recommandé

de dormir dans une pièce qui contient

034

des plantes. Dois-je en conclure

qu’il est dangereux de passer

une nuit en forêt ?

En journée, les plantes collectent la lumière du Soleil pour

la transformer en énergie chimique grâce à un mécanisme appelé

photosynthèse. L’un de ses sous-produits est l’oxygène. La nuit, le

processus s’inverse : les plantes prélèvent l’oxygène dans l’air et

libèrent du dioxyde de carbone (CO ), raison pour laquelle fl eurs et

2

plantes sont interdites en milieu hospitalier…

Le personnel médical pense que les gens, déjà souffrants, n’ont

pas besoin d’entrer en compétition avec les plantes pour l’oxygène.

Toutefois, le doute persiste sur un quelconque danger de cet ordre

représenté par les fl eurs. Mais la moindre petite bestiole planquée

parmi les pétales justifi e peut-être à elle seule la nécessité de retirer

les fl eurs des chambres des patients la nuit, non ?

Concernant l’idée de passer la nuit en forêt, si ce qui vous

inquiète est le manque d’approvisionnement en oxygène, soyez

rassuré : il y en a tant

dans l’air ambiant que

plantes et êtres humains

peuvent bien se le

partager ! Vous pouvez

respirer, et dormir tran-

quille…

- 39

- PETITES ET GRANDES PROUESSES DU CORPS HUMAIN -

Les personnes aveugles

peuvent-elles rêver ?

035

Oui ! Et les images qu’elles voient dépendent du temps

qu’elles ont passé à vivre sans ce handicap… En effet, la plupart des

aveugles ne le sont pas complètement. Ils peuvent voir la lumière et

la couleur qui réapparaissent dans leurs rêves. Une personne devenue

aveugle pendant l’enfance rêvera d’images issues des souvenirs de

cette époque. En revanche, quelqu’un qui est aveugle de naissance

fera des rêves envahis de sons.

Au cours d’un rêve, l’aire visuelle du cortex cérébral est

stimulée. Et pour la majorité des personnes aveugles, ce cortex est

intact. Il n’y a donc aucune raison physiologique pour qu’ils ne puis-

sent pas eux aussi rêver ! Dans les cas de cécité avec lésion au niveau

du cortex visuel, d’autres régions du cortex, restées saines, peuvent

prendre le relais et permettre le rêve.

Souvent, les aveugles ont des diffi cultés à décrire leurs rêves. La

façon dont ils les interprètent dépend de leurs souvenirs de l’époque

où ils étaient voyants.

40 - Les chats ont-ils un nombril ?

- AU PAYS DES SONGES -

De quoi rêvent les bébés ?

036

Peu importe notre âge, nous rêvons tous, chaque nuit.

Et la plupart des rêves sont basés sur l’environnement familier, les

évènements, les émotions et les pensées que nous avons connus par

le passé. Pourquoi rêvons-nous ? Vaste question.

Nous savons que le cerveau a besoin d’une stimulation perma-

nente pour fonctionner normalement. Une hypothèse consiste donc

à penser que le rêve est une façon d’aider à maintenir l’activité du

cerveau pendant le sommeil, histoire qu’il continue à tourner même

si c’est au ralenti…

D’autres pensent que les rêves ont un sens, mais la plupart

croient qu’ils sont seulement des pensées arrivées au hasard dans le

cerveau. Bref, tant que nous n’aurons pas compris à quoi servent les

rêves, nous ne saurons pas pourquoi nous rêvons !

Quant aux bébés, bien sûr, ils rêvent aussi. Mais chez eux et

chez les enfants, le stade de sommeil MOR (Mouvements Oculaires

Rapides) est deux fois plus long que chez les adultes. Fait qui laisse

suggérer que les enfants rêvent beaucoup plus que les adultes puisque

cette phase de sommeil correspond à celle des rêves… Maintenant, de

quoi rêvent-ils ? Souvenez-vous que même si les bébés n’ont pas un

sens visuel encore très développé ou n’ont pas une parfaite compré-

hension du langage, leurs rêves ont la même validité pour eux que

pour nous, les nôtres. Leurs rêves sont donc probablement composés

de lumières, de couleurs, d’images fl oues, de bruits et d’odeurs ; en

fait, de n’importe quel stimulus physique qu’ils ont pu expérimenter

à l’état d’éveil.

- 41

- PETITES ET GRANDES PROUESSES DU CORPS HUMAIN -

Pourquoi ces différences ?

Les femmes sont-elles plus pipelettes

que les hommes ?

037

Ça, cela nous intéresse tous… Au fait, connaissez-vous

ces deux dictons : « quand l’homme et la femme portent tous les

deux la culotte, il n’est pas diffi cile de les différencier, lui, c’est celui

qui écoute », « la langue est l’épée d’une femme, et elle ne lui laisse

jamais le temps de rouiller » ?

Bon, trêve de plaisanterie, fi gurez-vous que les chercheurs,

eux, ne prennent pas le sujet à la légère… Utilisant les techniques

d’imagerie médicale du scanner TEP (on parle aussi de PET-scan,

voir plus haut), ils ont cherché à découvrir s’il existait des différences

entre les sexes concernant la lecture et la parole. Et effectivement !

Ils en ont trouvé.

Lorsqu’on demandait à des volontaires

d’effectuer une tâche nécessitant la parole,

l’hémisphère gauche du cerveau (le plus

impliqué dans les compétences du

langage) était activé chez les hommes

comme chez les femmes. Mais

chez elles, des aires de l’hé-

misphère droit étaient

également activées.

En d’autres termes,

quand il s’agit de parler, le

cerveau de ces dames est plus

sollicité que celui de ces messieurs. Ah

non, trop facile, je vous vois venir avec

vos conclusions hâtives ! Les neurologues,

eux, en sont arrivés à la conclusion que

cette activité supérieure du

cerveau se traduisait non

42 - Les chats ont-ils un nombril ?

- POURQUOI CES DIFFÉRENCES ? -

pas nécessairement par un débit plus important de mots, mais par…

plus d’émotions. Et toc ! D’ailleurs, la preuve, dans les études des

conversations hommes/femmes, il est rarement montré que celles-ci

utilisent plus de mots que la gent masculine.

Allez, reconnaissons-le quand même : il est possible qu’elles

parlent plus, ou au moins, qu’elles fassent plus de mouvements

avec leur bouche avant la naissance. Un médecin a en effet observé

56 fœtus bien au chaud dans leur utérus maternel respectif et a

découvert que dans l’ensemble, les fi llettes bougeaient les lèvres plus

fréquemment et plus longtemps que les garçons. D’un autre côté, les

garçons étaient plus agiles et bougeaient plus souvent leurs bras et

leurs jambes (déjà bagarreurs ?). Et effectivement, les petites fi lles

apprennent à parler plus vite que les petits garçons (occupés à autre

chose : bondir dans tous les sens dans le ventre de Maman) !

Pourquoi les hommes ont-ils une voix

plus grave que celle des femmes ?

038

Non seulement ils ont la voix plus grave que celle des

femmes, mais aussi des enfants. Deux raisons à cela. D’abord, le degré

de la voix dépend de la fréquence de vibration des cordes vocales, qui

elle-même dépend de la tension et de la longueur de ces cordes. Les

femmes et les enfants ayant des cordes vocales plus courtes que ces

messieurs, ils ont une voix plus aiguë.

Autre raison : la voix d’un homme mue à la puberté suite à la

libération de testostérone, hormone entre autres responsable de la taille

et de l’épaisseur des cordes vocales. Comme les femmes ne produisent

pas beaucoup de testostérone, leur voix ne mue pas et reste douce.

Pourquoi l’évolution a fait ce choix pour nous ? Diffi cile à

dire. Peut-être parce qu’un homme à la voix grave est plus crédible

en terme de domination. Les sons graves voyagent mieux que les

aigus, si bien que les individus qui ont une voix profonde et puissante

peuvent se faire entendre par un plus vaste auditoire. Un gage de

succès social dont bénéfi cient rarement les voix aiguës…

- 43

- PETITES ET GRANDES PROUESSES DU CORPS HUMAIN -

Pourquoi certaines personnes

aiment la chaleur, et d’autres pas ?

039

Parce que chacun a son propre « point de confort »

(la température à laquelle il se sent le mieux). Ce peut être 36 °C pour

quelqu’un qui, du coup, sera plus sensible aux fortes températures,

38 °C pour un autre… Pour résumer, chez une personne au ther-

mostat bas, à une température ambiante inférieure à ce setpoint, l’or-

ganisme met en route des mécanismes régulateurs (comme la sueur

par exemple). Si bien qu’elle a rarement vraiment froid… Revers de

la médaille, dès que la température grimpe, elle sera indisposée avant

les autres.

Par ailleurs, pour les hommes comme pour les femmes, des

facteurs génétiques interviennent également. Et même si les corps

des deux sexes n’ont pas un écart de température signifi catif, ces

dames ont tendance à avoir plus froid tout simplement parce qu’elles

ont un métabolisme plus lent qui produit moins de chaleur.

En plus, elles ont une masse musculaire (source de chaleur,

c’est bien connu) inférieure ! Pas de chance, car dans un environ-

nement froid, c’est sur elle que l’organisme compte : qui dit beau-

coup de muscles, dit frissons effi caces et donc maintien pendant un

certain temps au moins de la température du corps… Il fallait donc

s’y attendre, les recherches ont montré que l’organisme des femmes

se refroidissait plus vite que celui des hommes.

Enfi n, ces dames ont en général une pression sanguine infé-

rieure, ce qui implique que le sang est distribué dans le corps de façon

moins performante. Voilà donc la réponse à cette autre énigme : pour-

quoi les femmes ont-elles tendance à avoir les mains et les pieds plus

froids que les hommes ? Parce qu’une quantité inférieure de sang

parvient à leurs extrémités.

44 - Les chats ont-ils un nombril ?

- POURQUOI CES DIFFÉRENCES ? -

Pourquoi la température du corps

augmente-t-elle lorsqu’on est

040

malade ?

Lorsqu’on tombe malade, la température grimpe : c’est la

fi èvre, la réaction du corps aux infections… En effet, l’organisme

riposte en libérant des protéines dites pyrogènes qui infl uencent l’hy-

pothalamus (le centre de contrôle de la température dans le cerveau).

Résultat, la température monte !

Mais quel effet a exactement la fi èvre sur l’infection ? On

l’ignore. Certains disent qu’une température interne élevée stoppe la

croissance des bactéries impliquées dans la maladie, d’autres, qu’elle

permet aux organes de travailler plus vite, et donc de produire plus

d’hormones, plus d’enzymes et de cellules sanguines, et que le sang

peut même ainsi circuler plus vite !

Un vieux dicton anglais raconte qu’il vaut mieux alimenter

une grippe et affamer la fi èvre. En somme ? Manger pour se soigner.

Mauvaise interprétation car l’organisme fébrile utilise plus d’énergie

pour maintenir une température élevée. Cette énergie doit alors être

renouvelée (et seule la nourriture nous en apporte). Donc manger

plus n’est pas une brillante initiative. À part si c’est sa fi èvre que l’on

souhaite alimenter…

- 45

- PETITES ET GRANDES PROUESSES DU CORPS HUMAIN -

Pourquoi les sportifs ont-ils rarement

des crampes ?

041

Les crampes sont des contractions soudaines et doulou-

reuses des muscles. Très désagréables, d’autant plus que vous n’avez

aucun contrôle sur elles… Elles peuvent apparaître lorsqu’on a froid,

ou plus souvent, après un effort physique soutenu entraînant soit un

manque d’oxygène, de sel ou d’eau dans les muscles. Dans ce cas-là,

c’est une façon pour l’organisme de dire « Stop ! ».

Mais lorsque la pratique d’un sport est régulière, le corps

est en pleine forme. Le nombre de fi bres musculaires augmente et

avec elles, l’apport sanguin vers les muscles. Ceux-ci peuvent alors

travailler plus longtemps avant d’être vraiment fatigués, puisqu’ils

reçoivent désormais plus d’oxygène.

La crampe, elle, se manifeste lorsque le muscle actif n’est plus

suffi samment approvisionné en oxygène pour oxyder l’acide lactique

produit. Et effectivement, un grand sportif a rarement ce problème.

Ses muscles n’atteignent qu’exceptionnellement le stade d’épuise-

ment au cours duquel il leur deviendrait diffi cile de se débarrasser de

l’acide lactique. Résultat, pratiquement pas de crampes !

Y a-t-il une différence entre les ongles

des doigts et ceux des orteils ?

042

Vous vous en doutez : c’est grosso modo la même chose !

Savez-vous aussi que les ongles des mains et des pieds sont faits de

la même matière que les cheveux ? Le cheveu est constitué de fi nes

fi bres de kératine, une protéine incolore. Or, les ongles sont principa-

lement composés de kératine dure.

Les ongles des doigts jouent un rôle important chez les êtres

humains comme chez les primates en raison de l’usage important que

tous font de leurs mains : les ongles permettent d’agripper, gratter,

griffer, etc. chose impossible avec la peau seule, molle.

46 - Les chats ont-ils un nombril ?

- POURQUOI CES DIFFÉRENCES ? -

Ah, j’allais oublier, il existe tout de même une différence entre

les ongles des doigts et des orteils : leur croissance. Les premiers pous-

sent plus vite que les seconds, augmentant de 0,5 mm par semaine !

Sinon, les uns et les autres poussent plus vite par temps chaud que

froid. Et enfi n, il faut 4 à 6 mois pour voir repousser un ongle de doigt,

et 12 à 18 mois pour un ongle de pied. Maintenant, vous savez tout.

Pourquoi un pouce devient-il pouce,

et pas orteil ?

043

Ce qui, au départ, paraît être une question simple est en

réalité l’un des plus grands mystères de la biologie du développement.

La réponse semble se trouver dans un ensemble de gènes

découverts en 1983 : les gènes homeobox. Ils contiennent l’ADN et

ont d’abord été identifi és chez les mouches du vinaigre (les droso-

philes), puis au fur et à mesure des études, chez toutes sortes de créa-

tures : vers, oursins, poulets, souris et humains.

Les gènes homeobox sont activés de manière singulière tout

au long du corps, au cours de son développement. De telle sorte qu’à

n’importe quel point sur le corps corresponde un groupe de gènes

différent. Résultat ? Une jambe, un bras, un poignet, etc. selon le

cas. Ensuite, lorsque le bras pousse, à un étage supérieur à celui des

jambes le long de l’axe du corps, une combi-

naison de gènes homeobox est activée au

niveau des cellules destinées à

devenir les bras. Elle

sera différente de la

combinaison de gènes

homeobox activés au

niveau des cellules destinées à

devenir les jambes.

- 47

- PETITES ET GRANDES PROUESSES DU CORPS HUMAIN -

Des crottes de nez au grand âge

Pourquoi le sang prend-il cette

couleur « rouille » lorsqu’il sèche ?

044

Bravo pour la description ! Le sang contient en effet de

petites quantités de… fer. Ce dernier s’oxyde une fois exposé à l’air,

donc le sang « rouille » au même titre qu’une grille en fer.

Pourquoi les crottes de nez

sont-elles vertes ?

045

Les crottes de nez – le mucus nasal, si vous préférez,

quand il n’est pas encore sec – sont loin d’être toujours signes d’en-

nuis de santé. En fait, ce mucus est un fl uide protecteur secrété par

les membranes du nez qui en fabrique l’équivalent d’une bonne tasse

chaque jour (bien plus en cas de rhume). Il est essentiel en effet de

protéger les poumons des risques d’infections. Aidé des poils des

narines, le mucus constitue donc un excellent système de fi ltration.

D’autre part, remarquez bien que ce mucus n’est pas toujours

vert. Il l’est seulement lorsqu’il y a infection. Le reste du temps, il

est blanc transparent, mais nous le voyons rarement clair parce qu’il

sort sale… Et pour cause ! La poussière et les particules (provenant

entre autres des gaz d’échappement des voitures) sont piégées dans

les poils du nez, mélangées au mucus, ce qui le fait paraître un peu

plus foncé.

Quant à ce vert fl uo inimitable en cas de grippe ou autres, il

est lié à la présence dans le mucus de cellules immunitaires appe-

lées neutrophiles. Ce sont les premières à faire leur apparition en cas

d’infection bactérienne dans les voies nasales. Leur travail nécessite

l’assistance d’enzymes parmi lesquelles l’une d’elles contient du fer…

D’où cette couleur !

48 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES CROTTES DE NEZ AU GRAND ÂGE -

Un chewing-gum peut-il rester

coller dans l’intestin ?

046

C’est bien le genre de choses que les parents racontent à

leurs bambins pour leur faire peur quand ils ne supportent plus de

les voir mâcher à longueur de journée ! Pourtant, cette affi rmation

n’a aucun fondement scientifi que. Certes, le chewing-gum adhère

parfaitement aux cheveux, aux chaussures, au-dessous des sièges

de bus, etc. mais une fois dans le tube digestif, la gomme fi le tout

droit dans l’estomac, puis dans les intestins. Et là, il faut bien le dire :

ça coince pour cette histoire d’adhésion aux intestins, ou devrais-je

dire, ça glisse… Car comment « se scotcher » à quelque chose de tout

mouillé ? En effet, les parois intestinales sont très humides. Du coup,

le chewing-gum n’a pas le temps de faire la moindre halte et poursuit

sa route comme tout le monde jusqu’où vous savez !

À l’origine, le chewing-gum, que l’on appelait chicle à cette

époque, était fabriqué à partir de sève laiteuse blanche, celle du sapo-

tier (ou sapotillier), un arbre fruitier du Mexique et du Guatemala.

Ce latex était récolté par les fermiers puis acheminé par bateaux

jusqu’aux usines de fabrication de chewing-gum.

Durant l’Antiquité, les Grecs mâchaient déjà ! Ils collec-

taient une sorte de gomme. Quant au chewing-gum moderne, lui

est constitué d’une gomme synthétique mélangée à du sucre (plus

de la moitié d’un chewing-gum est composé de sucre), du sirop de

glucose extrait de maïs, et à des arômes. Il est arrivé chez nous par la

petite porte au moment de la Première Guerre mondiale, une frian-

dise discrètement apportée par des soldats américains… Mais c’est au

moment de la Seconde, en 1944, toujours grâce aux Américains, qu’il

connaît enfi n un immense succès auprès des Français.

- 49

- PETITES ET GRANDES PROUESSES DU CORPS HUMAIN -

Pourquoi certains d’entre nous ont

des taches de rousseur ? Et pourquoi

047

apparaissent-elles avec le Soleil ?

Les taches de rousseur, encore appelées éphélides, sont des

versions circulaires du bronzage. Elles sont plus fréquentes chez les

gens aux cheveux roux à peau claire. Et en effet, elles ont un lien

avec le Soleil.

Si vous êtes génétiquement sujet aux taches de rousseur et êtes

exposé aux rayons ultraviolets du Soleil, la production de mélanine

– un pigment – augmente dans les cellules pigmentaires de votre

peau (à propos, ces cellules connues sous le nom de mélanocytes sont

également responsables de la couleur des cheveux et des yeux). Il

s’agit là d’un mécanisme protecteur, qui agit comme une sorte de

crème solaire pour arrêter les rayons du Soleil potentiellement dange-

reux. Ainsi, les taches de rousseur ne se forment pas sur les surfaces

de peau qui n’ont pas été exposées au Soleil.

Elles apparaissent habituellement après l’âge de cinq ans et ont

tendance à s’estomper une fois adulte. Outre le fait de limiter les

expositions au Soleil, on ne connaît pas de moyens pour éviter leur

apparition. Et de toutes façons, les taches de rousseur ne sont pas

dangereuses pour la santé. Elles donnent même un certain charme !

Quelles sortes de bactéries

trouve-t-on sur les mains ?

048

Les laver suffit-il pour

s’en débarrasser ?

La surface de la peau est un environnement relativement hostile

aux micro-organismes. Elle est sèche et salée, deux conditions qui ne

font pas vraiment le bonheur des bactéries… Et pourtant, certaines

s’y installent quand même. Lesquelles ? Staphylococcus epidermis et

Acinetobacter calcoaceticus par exemple qui, en elles-mêmes, ne sont

50 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES CROTTES DE NEZ AU GRAND ÂGE -

pas réellement dangereuses, mais opportunistes. Et si elles peuvent

vous rendre malade (pour peu que vous ayez la santé un peu fragile à

ce moment-là), elles n’hésiteront pas à tenter leur chance !

Il a ainsi été estimé que chacune de nos mains portent entre

10 000 et 10 millions de bactéries. Les laver suffi t-il pour se débar-

rasser de tout ce petit monde ? Vous en supprimerez beaucoup (et

éliminerez avec les saletés et cellules de peau morte) bien sûr. Le

savon en effet permet de se débarrasser des particules présentes sur la

peau, et l’eau de rinçage les récupère. Mais laver ses mains ne permet

pas de tuer les bactéries, simplement de les enlever.

Et si vous êtes tenté d’utiliser un savon anti-bactérien, réfl é-

chissez-y à deux fois. Des souches de bactéries résistantes à ce savon

peuvent se développer, ce qui vous obligera à employer un autre

agent anti-bactérien pour les supprimer. Bref, simple savon et eau

après tout, ce n’est déjà pas si mal…

D’où viennent les bosses

qui poussent sur la tête

049

quand on se cogne ?

Le cuir chevelu et le front, riches en vaisseaux sanguins, sont

situés à proximité du cerveau si gourmand en énergie… Lorsqu’on se

cogne la tête dans une porte par exemple ou suite à un choc provoqué

- 51

- PETITES ET GRANDES PROUESSES DU CORPS HUMAIN -

par la chute d’une balle, le risque de saigner juste sous la surface

de la peau est important. Si le saignement est confi né à une petite

zone – comme c’est le cas pour un simple coup – il se traduit par un

gonfl ement. On parle souvent de bosse grosse comme un œuf à cause

de sa forme. Plus exactement, il s’agit d’un hématome.

Le système immunitaire en est en partie responsable car il

envoie des cellules auxiliaires sur les lieux pour qu’elles évacuent les

cellules endommagées. Puisqu’elles s’y rassemblent, elles participent

activement à la formation de votre œuf sur la tête ! Et la taille de

cette bosse n’est pas forcément proportionnelle à la gravité de la bles-

sure… La preuve, une ecchymose de rien du tout sur le cuir chevelu

peut être à l’origine de la formation d’une sacrée belle bosse. Bosse

qui disparaît le plus souvent en quelques jours, alors que les rougeurs,

elles, peuvent persister une à deux semaines.

Lorsqu’elle s’accompagne d’autres symptômes (vertiges, trou-

bles de la vision), il est préférable de consulter un médecin.

Quel est le plus petit muscle

de l’organisme ? Et le plus gros ?

050

Les plus petits – comme les plus petits os du corps humain

– se trouvent dans l’oreille moyenne. Il s’agit du muscle de l’étrier

encore appelé muscle stapédien (qui contribue à limiter les risques de

lésions provoqués par les bruits très importants) et du muscle tenseur

du tympan (qui protège le tympan). Et ces muscles minuscules ne

font pas que protéger l’oreille, ils permettent également à l’appareil

délicat du sens de l’ouïe de se placer de telle sorte que nous puissions

clairement entendre les sons.

Quant au plus gros muscle du corps ? La réponse est plus

complexe. Le plus puissant est probablement le grand fessier (ou

gluteus maximus) qui nous permet de monter des escaliers ou de nous

lever d’une chaise. Le plus long est le muscle couturier ( sartorius)

qui va de la hanche au genou. Le plus large ? Le muscle grand dorsal

( latissimus dorsi) qui couvre une partie du dos.

52 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES CROTTES DE NEZ AU GRAND ÂGE -

Combien de veines contient le corps

humain ? Avons-nous tous autant

051

de veines ?

La longueur totale de vaisseaux sanguins dans le

corps représente 97 000 km, soit deux fois la circon-

férence de la Terre au niveau de l’Equateur ! Toute-

fois, la plus grande partie est composé de capillaires,

et non de veines. Il est donc assez diffi cile d’avancer

un chiffre exact pour cette question.

Concernant leur rôle, les capillaires permet-

tent aux nutriments et à l’oxygène de passer du

sang aux tissus, et assurent la récupération des

déchets (comme le dioxyde de carbone) dont se

débarrassent les tissus vers le sang. Les veines,

elles, sont plus fi nes et moins fl exibles que les

artères : elles récupèrent le sang désoxygéné pour

le renvoyer vers le cœur.

Généralement, on considère que chaque être

humain possède 34 groupes de veines, nombre

pouvant légèrement varier d’un individu à

l’autre (une chose est sûre : moins vous avez

de sang, moins vous avez besoin de vaisseaux

sanguins). Mais tout le monde a des veines et

des artères allant vers toutes les parties de l’organisme. Et il y a au

moins 34 veines principales qui portent des veines plus petites se

connectant aux capillaires. Voilà au moins de quoi vous faire une

idée à ce sujet…

- 53

- PETITES ET GRANDES PROUESSES DU CORPS HUMAIN -

Combien de temps faudrait-il pour

compter chaque connexion nerveuse

052

du cerveau humain si on le faisait

au rythme de une par seconde ?

Il existe 100 milliards de neurones dans le cerveau. Chacune

peut se connecter avec 10 000 autres (il s’agit là d’un nombre maximal

de connexions potentielles, donc il se peut qu’il y en ait moins dans

votre cerveau à cet instant) !

Pour calculer le nombre total de connexions nerveuses dans

le cerveau, il faut multiplier ces deux nombres, soit au total 1 x 1015,

le résultat est un nombre commençant par 1 suivi de 15 zéros. Pour

vous faire une idée, il y a 1 x 1020 étoiles dans l’Univers : cela signifi e

qu’il y a seulement 100 000 fois plus d’étoiles dans l’Univers que de

connexions nerveuses dans notre cerveau !

Alors, combien de temps faudrait-il pour toutes les

compter ? Eh bien, à la vitesse de 1 par seconde, cela vous prendrait

1 x 1015 secondes…

Que peut-on apprendre sur

notre santé en auscultant la langue ?

053

Selon les médecines traditionnelles chinoise et indienne,

la langue révèle une quantité incroyable d’informations sur notre

état de santé. Les Chinois ont même une cartographie de la langue !

Son utilisation leur permettrait de repérer tout et n’importe quoi,

des problèmes de foie en passant par la constipation jusqu’à un état

colérique.

Une langue saine doit donc être rouge pâle et porter une fi ne

couche blanche. Elle doit être légèrement humide – ni trop, ni trop

peu –, jamais fl asque, ni raide. Lorsqu’elle apparaît craquelée, c’est

plutôt mauvais signe…

54 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES CROTTES DE NEZ AU GRAND ÂGE -

Des poils dessus ? Certes surprenants

sur un plan esthétique, les cas de langue

velue ne sont pas si rares en réalité. Ils sont

le résultat d’une hypertrophie des papilles

qui peut apparaître après

une fi èvre, un traite-

ment antibiotique

ou l’abus de denti-

frice contenant de

l’eau oxygénée.

La rougeur de la langue peut indiquer

une carence en vitamines. Une langue lisse et pâle peut, elle, être le

signe d’une carence en fer (perte de papilles).

Enfi n, n’oubliez pas tous les services rendus par votre langue :

elle collabore avec les lèvres et les dents pour former des sons qui

vous permettent de parler, elle déplace les aliments à l’intérieur de la

bouche avec l’aide des muscles des joues, avec celle du nez, elle parti-

cipe largement au sens du goût. Elle contribue même au nettoyage de

la bouche après les repas !

Lorsqu’on pratique une activité

physique, le débit sanguin arrivant

054

au cerveau augmente-t-il

ou diminue-t-il ?

On sait tous que faire des efforts accélère le rythme cardiaque

(ces palpitations dans la poitrine sont facilement perceptibles). Et

vous vous posez la question de savoir ce qu’il se produit au niveau du

cerveau à ce moment-là ? Rien de spécial en fait. La quantité de sang

envoyée vers le cerveau reste à peu près la même. Le cœur pompe en

moyenne 5 litres de sang par minute qui sont distribués dans tout le

corps. Environ 750 millilitres vont vers le cerveau et 600, vers le(s)

- 55

- PETITES ET GRANDES PROUESSES DU CORPS HUMAIN -

muscle(s) qui travaille le plus, disons la cuisse par exemple. Au cours

de l’exercice physique, le cœur pompe 17 litres de sang redistribués

vers les différents organes : cette fois-ci, la cuisse en reçoit 14 000 milli-

litres (soit 14 litres) et le cerveau, toujours 750 millilitres.

Comment l’oxygène passe-t-il

de l’air à la circulation sanguine ?

055

L’air contient 21 % d’oxygène. Quand vous respirez,

l’air pénètre dans les poumons et les gaz passent dans le sang via les

alvéoles pulmonaires. Ces alvéoles sont de minuscules sacs remplis

d’air entourés d’un réseau de capillaires sanguins. Les parois des

alvéoles et des capillaires sont si minces que l’oxygène les traverse

facilement et passe ainsi dans la circulation sanguine.

Encore plus fort, le dioxyde de carbone (un déchet) fait le

chemin en sens inverse, c’est-à-dire de la circulation sanguine vers les

alvéoles, et quitte l’organisme par l’air vicié que l’on expire.

Que se passe-t-il lorsqu’on vieillit ?

056

Ah, une question riche de sens que beaucoup se sont

posés avant vous… Et fi nalement, vieillir, ça commence assez tôt…

Dès l’âge de 20 ans. Mais les changements majeurs apparaissent entre

40 et 50 ans.

Lorsqu’on est jeune, le nombre de nouvelles cellules produites

par l’organisme dépasse le nombre de celles qui meurent. D’où la

croissance. Quand on vieillit, c’est l’inverse ! Le nombre de cellules

qui meurent est supérieur au nombre de cellules produites. Certains

organes (plus que d’autres) en prennent un coup, le cerveau par

exemple. Vous vous en doutez : avec une perte importante de

neurones, les problèmes sérieux apparaissent…

56 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES CROTTES DE NEZ AU GRAND ÂGE -

Le résultat de tout ça ? C’est qu’à différents degrés, tous les

organes commencent à fonctionner moins bien : les muscles s’affai-

blissent, les os se fragilisent et les fonctions mentales se détériorent.

Et puis, il y a un autre souci… À chaque fois qu’une cellule est

remplacée, son ADN est copié et il peut, à tout moment, être endom-

magé ou subir des mutations. Du coup, la nouvelle cellule produite

ne fonctionnera plus correctement. On pense également qu’avec

l’âge, les cellules actives produisent des protéines altérées (victimes

elles aussi de mutations) qui ne sont plus capables de remplir correc-

tement leurs fonctions.

L’un des symptômes classiques du vieillissement est un engour-

dissement général des tissus dits conjonctifs, processus observé chez

tous les mammifères. Le collagène – une protéine fi breuse que l’on

trouve dans les os, la peau et les tendons – est produit de manière

constante au début de la vie. Avec l’âge, sa production cesse et les

tissus conjonctifs deviennent de moins en moins souples : la peau,

par exemple, est moins élastique et laisse apparaître des rides. Il

arrive quelque chose de semblable au niveau des parois des vaisseaux

sanguins. Conséquence ? Le fl ux sanguin est moins fl uide, la pression

sanguine augmente. En retour, le cœur doit travailler plus, mais le

pauvre est déjà fatigué par des muscles qui se montrent également

plus paresseux. Hé oui, vieillir, c’est aussi cela…

- 57

2

PETITES ET GRANDES

PERFORMANCES ANIMALES

Des ours en sommeil

au sourire des « crocos »

Les ours hibernent-ils ?

057

L’hibernation, appelée parfois dormance, est un état

d’inactivité. Elle est employée par les ours pour affronter la pénurie

de nourriture en hiver. Mais cette hibernation n’est pas la même que

celles des « vrais hibernants » comme les chauves-souris, les écureuils

et un certain nombre d’autres rongeurs qui doivent cesser d’hiberner

pour se nourrir, en particulier lorsque la météo devient plus clémente,

voire quitter leur lieu d’hibernation s’ils se sentent menacés… Pour-

tant, chez certaines espèces, la température interne peut descendre à

seulement quelques degrés au-dessus de zéro ! Ils sont alors dans un

état quasi végétatif.

Les ours, eux, plongent dans un sommeil profond duquel ils ne

peuvent être sortis. Sommeil qui s’accompagne d’un ralentissement

58 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES OURS EN SOMMEIL AU SOURIRE DES « CROCOS » -

spectaculaire de leur métabolisme et d’une hypothermie (ils abaissent

également leur température corporelle)…

Tous les ours hibernent-ils ? Non, ceux qui vivent dans des

régions où les températures hivernales sont largement supportables, et

qui peuvent alors trouver de quoi manger n’hibernent pas. D’ailleurs,

les ours qui n’ont pas emmagasiné suffi samment de graisses non

plus ! Ou ils ne le font que pendant une courte période. À l’inverse,

certains ours peuvent restés sept à huit mois en hibernation.

L’hibernation se traduit par une pause importante de tous les

systèmes de l’organisme : les ours ne mangent plus, ne boivent plus,

ne défèquent plus. Leur urée est réabsorbée par les parois de la vessie,

et au lieu de produire une accumulation fatale d’azote, celui-ci est

converti en acides aminés et en protéines utilisables. Leur tempéra-

ture corporelle tombe de quelques degrés en dessous de la normale

(37 °C), mais jamais en dessous de 32 °C. Leur rythme respiratoire

perd 8 à 10 cycles (inspiration/expiration) par minute par rapport

à la normale (98). Ils ont seulement besoin de la moitié de leur

consommation d’oxygène habituelle. Quant aux organes digestifs et

aux reins, ils cessent presque de fonctionner !

Et pourtant… Il n’y a aucune perte défi nitive des capacités

musculaires malgré le fait que les ours ne les utilisent pas. Perte

osseuse ? Aucune. Ni même de déshydratation alors qu’ils brûlent

quotidiennement 4

000 calories pour simplement rester en vie.

Epoustoufl ant, non ?

- 59

- PETITES ET GRANDES PERFORMANCES ANIMALES -

Pourquoi l’écureuil a-t-il

une queue en panache ?

058

Ah, vous allez voir à quel point elle lui est précieuse.

Pour commencer, cette queue épaisse et bien touffue participe à son

équilibre. Elle lui permet de changer rapidement la position de son centre

de gravité. Et hop ! Très pratique pour s’élancer de la cime des arbres…

Autre usage : celui de parachute en cas de faux pas. Juste avant

de tomber au sol, la queue de l’écureuil peut changer de position pour

l’aider à atterrir en douceur et lui éviter de trop graves blessures.

Elle agit également comme couverture bien douillette ! Le petit

écureuil, emmitoufl é dedans, peut ainsi rester au chaud au moment

de l’hibernation.

Enfi n, la queue joue un rôle dans la communication. Si un

écureuil donne un coup de queue, le message est clair : l’autre n’est

pas le bienvenu…

Les cornes de la girafe sont-elles

des paratonnerres ?

059

Les deux petites cornes situées sur la tête de la girafe sont

des excroissances osseuses recouvertes de peau.

S’agit-il de paratonnerres ? Voyons cela. Géné-

ralement, les paratonnerres sont des structures

pointues s’élevant vers le ciel pour permettre

l’évacuation des charges positives dans l’atmos-

phère en cas de foudre (charges qui s’accumu-

lent au niveau du sol sous un nuage orageux

chargé, lui, négativement). Si ces charges

peuvent s’accumuler de part et d’autres de

façon à creuser l’écart électrique entre le

sol et le nuage, un éclair se produit.

Pour en revenir aux cornes de

notre girafe, la chair et le sang qui la

60 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES OURS EN SOMMEIL AU SOURIRE DES « CROCOS » -

recouvrent ne sont pas de bons conducteurs. Elles ne devraient donc

pas être d’excellents paratonnerres ! Évidemment, si elles étaient

faites d’acier, ce serait une toute autre histoire…

Si vous pensiez que ces cornes étaient une adaptation née de

l’évolution, sachez que les chances pour une girafe d’être frappée par

la foudre sont si faibles que même si les cornes étaient bien une sorte

de paratonnerres, cela n’en ferait pas pour autant une caractéristique

essentielle de l’espèce.

En revanche, les mâles se donnent volontiers quelques violents

coups de cornes lors des combats. Un bon moyen de se faire respecter.

Combien de kilos de bouse produit

un éléphant au quotidien ?

060

Euh, franchement ? Une quantité… éléphantesque ! Environ

150 kg par jour, soit une belle tonne de bouse chaque semaine.

Les animaux peuvent-ils être

« accros » à des substances ?

061

Oui, comme nous, il semble qu’ils puissent être dépen-

dants de substances qui sont sans valeur biologique. Des rats entraînés

à s’injecter eux-mêmes de la cocaïne continuent à le faire même lors-

qu’ils commencent à développer des réactions extrêmes (comme

des attaques). Certes, nous ne pouvons pas d’emblée supposer que

- 61

- PETITES ET GRANDES PERFORMANCES ANIMALES -

les rats deviennent dépendants pour les mêmes raisons ou par les

mêmes mécanismes que les êtres humains. Toutefois, les similitudes

entre nos structures cérébrales et les leurs laissent penser que quelque

chose de semblable se produit…

Pour autant, il ne faut pas considérer toutes les addictions

animales comme négatives. Un exemple ? La passion du koala

pour l’eucalyptus. En effet, les koalas se nourrissent exclusivement

de feuilles d’eucalyptus, et mourraient tout simplement s’ils ne

pouvaient plus en manger. Cette dépendance est acquise lorsque le

bébé koala entre en contact avec l’eucalyptus par le biais du lait de

sa mère. Une fois adulte, il ne peut plus s’en passer ! Et son addic-

tion plutôt étonnante a des avantages importants pour sa santé : les

feuilles d’eucalyptus contiennent de l’eau dont il a fort besoin dans

un pays au climat chaud. Elles renferment aussi des huiles aroma-

tiques qui aident la fourrure du petit marsupial australien à rester

propre, à éloigner les parasites, à détendre ses muscles ou encore à

garder une pression sanguine pas trop élevée.

En fait, de nombreux animaux sauvages se nourrissent de plantes,

de fruits ou de baies (par exemple, de capsules de pavot à opium, de

fruits pourris, etc.) qui contiennent des substances stupéfi antes.

Est-il vrai que certains oiseaux vont

picorer les restants de repas coincés

062

entre les dents des crocodiles ?

Il paraît. Diffi cile de trouver un témoin d’une scène aussi insolite,

mais effectivement, on raconte que de courageux oiseaux farfouillent

entre les gencives et les « quenottes » des crocodiles en Afrique à la

recherche de nourriture. D’habitude, ils portent leur choix sur les

« crocos » qui lézardent au soleil, gueule entrouverte. Ces oiseaux sont

le pluvian du Nil et le vanneau éperonné. Et chacune de ces espèces

s’alimente à proximité des crocodiles qui font la sieste. Donc pourquoi

pas ? Le chevalier guignette vient lui aussi casser la graine près des

crocodiles en Afrique, pendant la saison hivernale au nord.

62 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES OURS EN SOMMEIL AU SOURIRE DES « CROCOS » -

Quelle est la puissance de morsure

d’un crocodile ?

063

Effrayante ! En effet, les muscles qui permettent la

fermeture des mâchoires d’un crocodile sont extrêmement puissants.

Ils peuvent facilement broyer la carapace d’une tortue. Ainsi, le terri-

fi ant crocodile marin peut écraser le squelette d’un cochon avec un

léger mouvement de mâchoires.

Et pourtant… Les muscles impliqués dans

leur ouverture ne sont eux, pas très costauds. Au

point qu’un simple ruban adhésif bien scotché

autour du museau suffi t à éviter

l’ouverture de la bouche d’un gros

« croco » de 2 mètres de long !

Comment se fait-il qu’il existe

encore des crocodiles aujourd’hui

064

alors que les dinosaures, eux,

se sont éteints il y a longtemps ?

Les crocodiles – et les reptiles en général – sont des animaux

très fl exibles dans leur réponse aux changements environnementaux.

Ce qui n’a évidemment pas été le cas des dinosaures… Ainsi, tortues,

serpents, lézards auraient dû également disparaître. Cependant, ils

ont survécu au cataclysme qui a terrassé les dinosaures.

Pourquoi ? Parce qu’eux, ont été capables de s’adapter aux

modifi cations de leur environnement. Que cela implique qu’ils

- 63

- PETITES ET GRANDES PERFORMANCES ANIMALES -

deviennent charognards, ralentissent leur métabolisme ou vivent

dans un trou dans le sol importe peu : le fait est que ces reptiles ont

été capables de faire face ! Quant aux dinosaures, ils n’ont pas eu

l’idée de s’adapter, et c’est l’une des raisons qui a causé leur perte…

Pour en revenir aux crocodiles, il faut également savoir

qu’ils sont presque restés les mêmes pendant des millions d’années,

simplement parce que leur anatomie était plutôt bien adaptée dés le

départ.

Une dernière chose, savez-vous que les crocodiles ne mâchent

quasiment pas ? Avec leur nourriture qu’ils avalent tout rond, ils

ingurgitent également quelques cailloux (en langage scientifi que,

on parle de gastrolithes) ! Ça les aide à broyer la viande et les os au

niveau du premier estomac, avant que l’ensemble ne fi le tout droit en

direction du second pour la digestion. D’ailleurs, côté acidité de l’es-

tomac, les crocodiles sont servis, bien plus que n’importe quel autre

vertébré…

Des super-fourmis aux vers

à moitié morts

Quelle est la force d’une fourmi ?

065

Bien plus impressionnante que vous ne l’imaginez…

Les fourmis peuvent ainsi porter l’équivalent de cinquante fois leur

propre poids sur leur dos ! Quant à leurs mandibules, elles peuvent

serrer un objet équivalent à 1 400 fois leur poids. Pas mal pour de si

petites bestioles, vous ne trouvez ?

64 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES SUPER-FOURMIS AUX VERS À MOITIÉ MORTS -

Où vont les fourmis en hiver ?

066

Les fourmis vivent en colonies. Chacune y tient un rôle

bien défi ni : il y a les ouvrières, les soldats, celles qui prennent soin

des larves et bien sûr, la reine dont la mission est de pondre les œufs

(elle peut vivre pendant près de vingt ans).

Une colonie de fourmis est occupée toute l’année. En été et en

automne, on en voit souvent se précipiter sur la nourriture destinée

aux larves ! Mais lorsqu’il commence à faire plus froid, l’entrée de la

colonie est bouchée et les fourmis s’enfoncent à l’intérieur. Elles enta-

ment une sorte d’hibernation, ne faisant plus que le strict nécessaire.

En hiver, elles survivent parce qu’elles ont emmagasiné suffi samment

de nourriture dans leur organisme en attendant le retour des beaux

jours. Ainsi, au printemps, l’entrée de la colonie est dégagée et les

fourmis retournent enfi n au boulot comme elles en ont l’habitude !

Pourquoi les cloportes ont-ils besoin

d’humidité ?

067

En fait, les cloportes appartiennent à la famille des Crus-

tacés car ils ont eux aussi une carapace rigide appelée exosquelette.

Ils sont les descendants de créatures marines (contrairement aux

insectes dont les ancêtres étaient terrestres) et sont les seuls crustacés

parvenus à s’être installés sur terre sans avoir besoin de se reproduire

dans l’eau.

Leur « peau » est perméable, ce qui signifi e qu’elle laisse sortir

et entrer l’eau. S’ils ne vivaient pas dans les zones humides, ils se

dessécheraient et mourraient. Voilà qui répond à votre question. Une

dernière chose encore : saviez-vous que les cloportes respiraient grâce

à des trous situés sur leurs pattes arrières ?

- 65

- PETITES ET GRANDES PERFORMANCES ANIMALES -

Où va dormir la mouche bleue ?

068

Fermer les yeux, puis piquer un petit somme avant de se

réveiller toute revigorée ? Pas question pour la mouche ! D’ailleurs,

n’ayant pas de paupières, ses yeux sont ouverts en permanence.

Ainsi, de jour comme de nuit, elle reste dans des périodes dites

d’état quiescent durant lequel son métabolisme ralentit (sa respira-

tion et sa fréquence cardiaque). Elle consomme alors beaucoup moins

d’énergie. Toutefois, la mouche doit rester vigilante pour éviter de fi nir

dans l’estomac d’éventuels prédateurs. Une autre bonne raison de ne

pas tomber dans un sommeil profond proche de que celui que nous

connaissons, n’est-ce pas ? Pour sa part, elle plonge facilement dans un

état « silencieux » à la nuit tombée et y reste jusqu’au lever du jour.

Les chenilles font-elles des calins ?

069

Inutile de parler de rapports sexuels chez les chenilles,

elles n’ont pas de sexe ! Pourquoi ? Parce qu’elles ne sont que des

formes immatures de leur espèce. Imaginez les simplement comme

de petits boudins colorés passant leur temps à grignoter. Elles n’ont

pas d’organes sexuels, qu’ils soient internes ou externes. Fille ou

garçon ? La seule façon de le savoir est d’analyser leur ADN.

66 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES SUPER-FOURMIS AUX VERS À MOITIÉ MORTS -

Pourquoi les orties ne piquent pas

les papillons ?

070

Il est vrai que les papillons (et les chenilles) peuvent casser

la croûte en toute tranquillité sur de piquantes orties sans présenter le

moindre signe de réaction…

Alors pourquoi n’est-ce pas notre cas ? Parce que ces vilaines

plantes velues produisent deux composés chimiques : l’acétylcholine

qui provoque la sensation de piqûre, et l’histamine, celle de déman-

geaison. Or, pas de chance, notre peau est sensible aux deux. Les

papillons, eux, n’ont pas de peau semblable à la nôtre, mais ce qui

représente une véritable armure de protection contre les piqûres d’or-

ties : l’exosquelette. Ils ne sont donc pas affectés de la même façon

que nous par ces deux substances. Veinards !

Les cafards n’ont-ils vraiment

aucun côté sympathique ?

071

Détrompez-vous, ils en ont, et beaucoup même… À ce

titre, ils méritent bien notre respect : ils sont parmi les plus anciennes

créatures de notre planète. Certaines roches vieilles de plus de

200 millions d’années contiennent des fossiles de cafards remarqua-

blement proches de ceux que l’on rencontre aujourd’hui.

Et franchement, quelles curieuses bestioles ! Pour commencer,

elles saignent du sang blanc. Ensuite, leur « squelette » est à l’extérieur

de leur corps et lorsqu’elles grandissent, elles le perdent plusieurs fois

par an. Un cafard qui a perdu sa « peau » est blanc aux yeux noirs.

Huit heures plus tard, il a déjà récupéré ses couleurs…

Plus fort encore,

un cafard peut vivre une

semaine sans tête.

Décapité, il meurt

seulement parce

- 67

- PETITES ET GRANDES PERFORMANCES ANIMALES -

qu’il a perdu sa bouche et qu’il ne peut plus boire. Il meurt de soif,

tout bêtement. Autre prouesse, il peut bloquer sa respiration pendant

40 minutes.

En revanche, les cafards n’aiment guère la lumière du jour,

et préfèrent vivre dans les coins chauds, planqués dans des fentes.

Ils mangent beaucoup plus pendant leurs heures préférées de repas,

autrement dit la nuit.

Quant à leurs côtés moins sympathiques, ils sont effective-

ment particulièrement nuisibles dans les hôpitaux et les cuisines.

Ils peuvent y amener toute une ribambelle de maladies. Certaines

mauvaises langues vont jusqu’à raconter qu’ils se nourrissent des

sourcils humains, une vilaine rumeur… Aussi répugnants qu’ils

paraissent, et malgré nos récentes tentatives de limiter leurs popula-

tions, ils sont sur Terre depuis bien plus longtemps que nous. Et cela

devrait suffi re à nous épater, non ?

Pourquoi la piqûre des taons est-elle

bien plus douloureuse que celle

072

des moustiques ?

Les taons ne sucent pas le sang de la même manière que les

moustiques (mais ce sont, dans un cas comme dans l’autre, les femelles

qui piquent). En effet, les pièces buccales des moustiques sont compo-

sées d’une trompe proéminente, le proboscis qui s’étire en avant de la

tête. La partie charnue du proboscis abrite les stylets qui s’enfoncent

dans la peau de la victime comme une seringue hypodermique. Grâce à

la fi nesse de cette « seringue », un moustique peut aspirer une certaine

quantité de sang jusqu’à ce qu’enfi n, vous la sentiez passer…

Pour le taon, la technique est différente. Ses pièces buccales

sont plus traîtres : elles sont prévues pour trancher les peaux les plus

récalcitrantes. L’effet de la piqûre ? Ouille, ouille, ouille, ça fait mal !

Et pour cause, les parties coupantes causent bien plus de dégâts sur la

peau que l’aiguille d’une seringue très fi ne.

68 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES SUPER-FOURMIS AUX VERS À MOITIÉ MORTS -

Pourquoi les yeux des chats

et des rats luisent-ils dans la nuit ?

073

Ils ne luisent pas vraiment. Le fond de leurs yeux est

couvert d’une couche appelée tapetum formée de fi bres réfl échis-

santes. En réfl échissant la lumière, elles la renvoient comme un

miroir. Le tapetum, situé derrière la rétine, réfl échit si bien la lumière

que les yeux de ces animaux se distinguent dans l’obscurité et brillent.

D’ailleurs, grâce à cela, les chats voient plus loin dans le noir. Ils

peuvent se diriger avec seulement un sixième du degré d’éclairage

dont a besoin l’œil humain pour y voir !

Pourquoi les moucherons piqueurs

s’en prennent toujours à moi

074

en particulier ?

À cause de votre odeur ! Hé oui, nous en avons tous une qui

nous est propre, et les insectes peuvent détecter ces différences. Ils

expriment leur préférence en se nourrissant davantage sur certaines

personnes plutôt que sur d’autres. Affaire de goût : vous êtes sans

doute succulent ! Certains composés chimiques produits par le corps

sont connus pour attirer des insectes tels que les moustiques. Ce sont

le dioxyde de carbone – nous en rejetons tous en respirant – l’acide

lactique et l’octenol. Les produits répulsifs à insectes fonctionnent

donc en masquant ces odeurs qui les attirent, ou en libérant des

odeurs qui les repoussent.

- 69

- PETITES ET GRANDES PERFORMANCES ANIMALES -

On rencontre le moucheron piqueur ou midge (Culicoides

impunctatus) en Écosse, et dans d’autres régions du monde. En Australie

par exemple. Seule la femelle pique : elle le fait pour sucer le sang de sa

victime et s’en nourrir avant de pondre ses œufs. En revanche, contraire-

ment à certains moustiques, elle ne peut pas transmettre de maladies.

Pourquoi les limaces et les escargots

bavent-ils ? Et comment ?

075

La vraie question est comment peuvent-ils marcher sur

un pied dans de la glue ? Car le mucus gluant que produisent les

escargots et les limaces n’est pas seulement un lubrifi ant, c’est aussi

une colle. On peut même le décrire comme « visco-élastique ». En

exerçant différents efforts de torsion avec son pied sur le mucus, le

mollusque peut en modifi er les propriétés. Résultat : il glisse gracieu-

sement sur une surface rugueuse à un moment donné, et le suivant,

fait de l’escalade à la verticale !

Mais d’où vient cette bave ? Elle est produite par plusieurs

grosses glandes situées dans le pied de la bête. Ces glandes sont

remplies de cellules dites à gobelet qui fabriquent des glycoprotéines

(des protéines sur lesquelles sont fi xées un grand nombre de molé-

cules de sucres). Notre organisme comporte lui aussi des glycopro-

téines que l’on retrouve dans le mucus de la gorge et du nez.

Pour voir un mollusque en action, persuadez un escargot de

ramper sur une vitre et observez-le de l’autre côté. Vous le verrez

glisser sur la bave émise au centre de son pied, alors que les muscles

des bords de ce même pied ondulent et le propulsent vers l’avant !

Scotchant, n’est-ce pas ?

70 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES SUPER-FOURMIS AUX VERS À MOITIÉ MORTS -

Les escargots peuvent-ils se parler ?

076

Les escargots et les limaces ont deux façons de commu-

niquer. Ils ont sur la tête deux paires de tentacules : ceux du haut

sont les plus longs et portent un œil à leur extrémité, d’où leur nom

de tentacules oculaires. S’ils n’ont pas vraiment des yeux de lynx, les

escargots peuvent au moins voir venir un ennemi de grande taille

(comme un oiseau affamé par exemple)… Les tentacules inférieurs,

dits tactiles, plus petits, sont utilisés pour le toucher et permettent la

réception de signaux chimiques : ce sont eux qui entrent en action

lorsque deux escargots en pincent l’un pour l’autre. Ils s’envoient des

messages chimiques. Bien sûr, cette relation amoureuse n’a rien à

voir avec celle que connaissent les êtres humains ! Les escargots, eux,

sont hermaphrodites, à la fois mâle et femelle donc.

Lorsqu’un escargot explore son environnement, il agite en l’air

tous ses tentacules pour récupérer un maximum d’informations. Dans

le même temps, il en laisse une foule d’autres derrière lui, contenues

dans sa bave. Cette traînée de mucus permet à ses congénères de

détecter sa trace…

Quelle est la quantité de nourriture

avalée quotidiennement

077

par une baleine ?

Si c’est une baleine bleue (le plus grand des

cétacés actuels et de tous

les animaux ayant vécu

sur Terre) : 4 tonnes de krill

par jour. Le krill, qu’est-ce

que c’est ? Un groupe de

crustacés qui ressemblent

à de petites crevettes ne

- 71

- PETITES ET GRANDES PERFORMANCES ANIMALES -

pesant pas plus d’1 gramme. Pas étonnant que la baleine doive en manger

au moins 4 millions chaque jour pour se remplir la panse…

Mais comme les baleines ne sont pas obsédées par la bonne

chère, personne ne semble s’être vraiment attardé sur la valeur éner-

gétique du krill… Manger 100 grammes de krill apporte environ

106 kcal. Si l’on s’en tient à ce chiffre, cela signifi e qu’une baleine

bleue absorbe quotidiennement 4 millions de calories. Vous trouvez

que ça fait beaucoup ? Sachez alors qu’une baleine peut prendre

jusqu’à 770 kg par semaine, mais qu’elle ne s’alimente que 4 mois par

an, passant le reste de son temps à voyager (pour les migrations) !

Comment se fait-il qu’un serpent

puisse survivre avec seulement

078

deux ou trois repas par an

alors qu’un mouton, lui,

passe son temps à brouter ?

Les serpents ont un métabolisme très lent. En clair ? Il leur faut

un temps très long pour convertir la nourriture en énergie. Au lieu

de la « brûler » pour conserver leur organisme au chaud, ils récupè-

rent la chaleur dans leur environnement. Et comme ils chassent leurs

proies par embuscade, cela leur demande aussi peu d’efforts… Autre

astuce, ils digèrent de manière effi cace tout ce qu’ils ingèrent. En

effet, leur estomac produisant des substances acides très puissantes,

ils peuvent même digérer les os et les carapaces sans problème ! Les

crocodiles, par exemple, ont de grandes réserves de graisses qui leur

permettent de tenir jusqu’au prochain repas.

De leur côté, les moutons digèrent franchement mal la cellu-

lose présente dans l’herbe qu’ils broutent. Du coup, la plupart de leur

nourriture fi le tout droit dans l’intestin et en ressort sans avoir été

absorbée de façon optimale. Pauvres moutons ! Ils doivent boulotter

à longueur de journée pour couvrir les besoins qui leur permettent

de rester en vie…

72 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES SUPER-FOURMIS AUX VERS À MOITIÉ MORTS -

Serpents et moutons ont évolué de manière bien différente,

selon la nourriture dont ils disposaient. En effet, les serpents (comme

les crocodiles) n’ont pas toujours quelque chose à se mettre dans le

ventre. Les disponibilités en proies dépendent souvent des migrations

animales. Les moutons, eux, ont au moins la chance d’avoir un garde-

manger qui ne désemplit pas : ils peuvent casser la croûte dés qu’ils

en ont envie !

Peut-il y avoir plus de deux sexes

dans le règne animal ?

079

La réponse est simple : non. Toutefois, chez certaines

espèces, on trouve aussi bien des mâles, des femelles que des

hermaphrodites (qui sont à la fois mâle et femelle). Mais il n’existe

pas de troisième sexe. Pourquoi deux seulement ? Essentiellement

pour augmenter les variations génétiques dans une population, et

contribuer à la survie de l’espèce. Je vous vois venir… Vous êtes en

train de penser : « un plus grand nombre de sexes amplifi erait encore

ces variations, non ? ». En fait, une variété de sexes plus importante

multiplierait les problèmes causés au moment de la combinaison des

différentes cellules.

Le gros de la cellule, que l’on appelle cytoplasme, est composé

d’une sorte de gelée qui entoure complètement le noyau cellulaire.

Ce cytoplasme agit de manière défensive : lorsque deux cellules

tentent de se combiner, il s’assure que la chose soit impossible. C’est

d’ailleurs pour cette raison que les spermatozoïdes n’ont presque pas

de cytoplasme (il faut bien que l’un d’entre eux parvienne à accéder

au noyau de l’ovule, sinon, pas de bébé) !

S’il y avait plus de deux sexes, certains à nouveau produiraient

des cellules sexuelles avec du cytoplasme, d’autres sans. La reproduc-

tion serait seulement possible avec l’autre type, et la variation fi nirait

de toute manière par revenir à deux sexes. La nature fait bien les

choses…

- 73

- PETITES ET GRANDES PERFORMANCES ANIMALES -

Chez les hippocampes, ce sont

les mâles qui ont des grossesses.

080

Ce phénomène existe-t-il

chez d’autres espèces ?

Oui. Le papa hippocampe porte une poche en bas du ventre

dans laquelle sa dulcinée vient déposer les œufs (de couleur orange).

Ensuite, le mâle se balance légèrement de manière à les répartir

uniformément dans sa poche. Trois semaines plus tard, il pourra

mettre au monde 50 à 1 500 bébés !

Chez les syngnathes, poissons de la même famille que les

hippocampes, les femelles pondent également les œufs dans la poche

de leur partenaire. Les mâles prennent donc soin de la progéniture

jusqu’à la naissance.

Quant aux cétoines dorées (de petits scarabées verts), les

femelles déversent leurs œufs sur les mâles qui s’accoupleront avec

d’autres femelles. Les pauvres font tout le travail ! Et un travail risqué

car les œufs, jaunes dorés, ne sont pas particulièrement discrets,

ce qui rend vulnérable celui qui les porte : quelle aubaine pour les

prédateurs du coin…

Combien d’yeux a le ver de terre ?

081

Aucun. L’organisme du ver de terre a une structure et une

physiologie basiques. Pas d’œil, point d’oreille, mais un corps extrê-

mement sensible (en particulier sur le dessus), surtout à la lumière !

Il peut également ressentir les vibrations d’une taupe en train de

creuser, et n’hésite pas à remonter en surface s’il sent l’une d’elle s’ap-

procher trop dangereusement. D’où vient son excellente sensibilité ?

De son système nerveux bien développé sur toute la longueur de son

corps, ainsi que d’une vaste collection de nerfs réunis dans la région

de la tête (on parle de ganglions).

74 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES SUPER-FOURMIS AUX VERS À MOITIÉ MORTS -

Au fait, est-ce que vous savez à quel point les vers de terre

sont utiles ? Ils jouent un rôle essentiel pour le sol dans lequel ils

vivent. D’abord, ils y entretiennent des tunnels qui permettent

le passage d’air et d’eau. Ensuite, ils récupèrent la matière orga-

nique déposée en surface pour l’emmener plus en profondeur.

Comment ? En déchiquetant les feuilles par exemple, et en les

digérant partiellement. Le tout traverse leur corps et en ressort

à l’autre bout sous forme de déjections de vers très fertiles (les

turricules). Autant dire qu’ils mélangent la terre et l’oxygènent

mieux que personne !

Un jour, le célèbre naturaliste Charles Darwin calcula que si

l’on prenait un seul demi-hectare de terre et que l’on récupérait tous

les turricules de vers produits en dix ans, on pourrait les répandre sur

cette même surface et atteindre une épaisseur d’environ cinq centi-

mètres !

Si on coupe un ver en deux, chaque

partie survivra-t-elle ?

082

Non. Seule celle qui comporte la tête survivra si la

coupure est réalisée en arrière du clitellum, région renfl ée qui abrite

les principaux organes et qui produit une substance utilisée lors de la

formation des cocons. Car, en théorie, un nouvel anus devrait pouvoir

repousser. En revanche, si la section est faite en avant du clitellum, le

ver mourra certainement.

- 75

- PETITES ET GRANDES PERFORMANCES ANIMALES -

Du ronron de Minet

à son petit nombril

Comment font les chats

pour ronronner ?

083

Chez les chats domestiques, c’est la vibration d’un liga-

ment élastique reliant l’os de la clavicule à la gorge qui créé le ronron-

nement lors de l’inspiration et de l’expiration. Chez leurs cousins

de grande taille, comme les lions, les choses sont légèrement diffé-

rentes. Le ronronnement n’apparaît qu’à l’expiration. Les chats, eux,

ne cessent de ronronner ! Ils contrôlent simplement l’intensité de ce

ronronnement.

Le ronronnement est normalement associé au bien-être (sous

les caresses, etc.). Mais il peut également être signe de stress. Ainsi,

lorsque Minou ronronne de façon anormale et plus fort que d’ordi-

naire, peut-être faut-il le conduire chez le vétérinaire ? Des études ont

montré que le ronronnement pouvait améliorer la densité osseuse des

chats, participer au processus de guérison, et qu’un ronronnement

constant faisait partie d’un programme de maintenance continu qui

ne nécessitait que peu d’énergie.

Les vétérinaires vous expliqueront sans doute que les frac-

tures osseuses se réparent plus vite chez les chats que chez les autres

animaux. Peut-être même est-ce la raison qui nous fait dire

que les chats ont neuf vies ? Tout cela aurait-il quelque

chose à voir avec le ronronnement ?

Rrrrrrh…

76 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DU RONRON DE MINET À SON PETIT NOMBRIL -

Les chats ont des moustaches

qui les aident à estimer

084

les distances dans l’espace.

Lorsqu’une femelle attend des petits,

ses moustaches poussent-elles davantage ?

La longueur des moustaches d’un chat est génétiquement

programmée, et n’est pas variable. Si un chat grossit plus que ses

petits copains pour X ou Y raisons, ses moustaches risquent d’être

trop petites par rapport à sa taille et en théorie, en l’absence d’indica-

tions fi ables sur son environnement proche, le matou pourrait rester

coincé s’il traverse des passages étroits.

Dans le cas d’une femelle qui attend des petits, le problème ne

se pose pas vraiment. La gestation ne dure que 9 semaines,

ce qui, objectivement, ne laisse pas beaucoup de temps

à la femelle pour risquer de se retrouver

coincée dans un lieu trop étroit. Toute-

fois, qu’il s’agisse d’une chatte en gesta-

tion ou d’un chat bien rondouillard, ces

animaux sont plutôt du genre à foncer

en cas d’urgences, quitte à risquer de se

retrouver coincés !

Pourquoi les chats se reniflent-ils

sous le museau au moment

085

de leur première rencontre ?

Probablement pour une histoire de salive ou de souffl e, signes

qui permettent d’identifi er un individu. Les rats et les souris font

la même chose. N’oubliez pas que ces animaux sont essentiellement

nocturnes et qu’ils doivent pouvoir reconnaître un ami ou un ennemi

dans l’obscurité. Les chats se renifl ent aussi le derrière… Si ça ne sent

pas la rose, ça ne les empêche pas d’obtenir d’autres informations

- 77

- PETITES ET GRANDES PERFORMANCES ANIMALES -

utiles sur le sexe, la maturité ou le statut social de celui qu’ils renifl ent

pour la première fois.

Chez les chats (et les chiens d’ailleurs), le sens de l’odorat est

très développé. Il le serait dix fois plus que le nôtre. On utilise même

l’incroyable fl air du beagle (une race de chiens) pour alerter par des

aboiements les diabétiques sur leur taux de sucres lorsque celui-ci est

trop élevé !

Pourquoi la fourrure des chats

ne blanchit-elle pas avec l’âge ?

086

La coloration de la fourrure d’un chat est liée à la présence

de mélanine dans ses poils. D’ordinaire, cette mélanine est noire mais

elle peut être convertie en une version plus claire, brun-chocolat. Il

existe également une autre forme de mélanine, la phéomélanine qui

tire plutôt sur le roux-jaune. Parfois, les poils ne contiennent aucun

pigment : ils sont blancs.

Tous les modèles de fourrure des chats sont composés de diffé-

rentes combinaisons de ces couleurs. La mélanine et la phéoméla-

nine sont produites par des cellules spécifi ques appelées mélanocytes

présents dans le follicule pileux : ainsi le pigment passe dans le poil

lorsqu’il pousse. Évidemment, la coloration de la fourrure d’un chat

dépend du type de pigments produits, lesquels sont sous contrôle des

gènes de Minet.

Chez certains matous, les poils sont de la même couleur sur

toute la longueur. Chez d’autres, elle varie. Résultat, un poil peut être

jaune-brun sur une grande partie de sa longueur et noir à son extré-

mité, ou par exemple, rayé de noir. Comment est-ce possible ? Grâce

au travail des mélanocytes qui produisent différents types de méla-

nine aux différentes étapes de la croissance du poil.

Avec l’âge, la fourrure d’un chat a tendance à perdre

certaines de ses couleurs. Elle ne blanchit pas mais devient plus

terne, avec des couleurs moins éclatantes. À vrai dire, on ne sait pas

78 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DU RONRON DE MINET À SON PETIT NOMBRIL -

exactement pourquoi elle ne blanchit pas. Ce qu’on sait, c’est que

les chats vieillissent mieux que les êtres humains, peut-être à cause

de leur alimentation ou du temps incroyable qu’ils passent à dormir

au cours de leur vie ?

Les chats ont-ils un nombril ?

Et si oui, où ?

087

En effet, ils en ont un ! Et vous le trouverez à peu près

au même endroit que le vôtre : juste sous la cage thoracique. Mais ne

vous attendez pas à ce qu’il ressemble au vôtre. Si vous avez un chat

conciliant et disposé à se laisser manipuler un peu, vous verrez que

son nombril est couvert de fourrure et qu’il ressemble plutôt à une

cicatrice.

Le nombril est un vestige du cordon ombilical qui relie le

fœtus à sa mère. Ce cordon ombilical assure le passage du sang entre

le chaton et le placenta. La première chose que fait la femelle, après

la naissance de l’un de ses petits, est de couper ce cordon à l’aide de

ses dents.

- 79

- PETITES ET GRANDES PERFORMANCES ANIMALES -

Des chauves-souris suspendues

aux mouettes explosives

Pourquoi les chauves-souris

vivent-elles suspendues, tête en bas ?

088

L’anatomie de leurs pattes n’est pas la même que celle

des oiseaux. La fi ne membrane de l’aile d’une chauve-souris s’étire

à partir de ses doigts allongés jusqu’aux pattes, sur chaque côté de

son corps. La plupart des chauves-souris portent également une large

membrane connectée à chaque patte qui agit comme une sorte de

poche pour capturer les insectes. Ainsi, les pattes d’une chauve-souris

ne sont pas libres de leurs mouvements, mais enchevêtrées dans les

membranes des ailes et de la queue.

Pour toutes ces raisons, les chauves-souris n’ont pu développer

de pattes semblables à celles des oiseaux, qu’il s’agisse de longues

« échasses » comme chez les cigognes ou de courtes « gambettes »

comme celles des canards.

Pour elles, la façon la plus simple de plier ces encombrantes

membranes est donc de rester suspendues, la tête dans le vide. En

d’autres termes, cette position est la plus confortable qu’elles aient

trouvée !

Pourquoi le sang ne s’accumule-t-il

pas dans la tête des chauves-souris

089

lorsqu’elles sont suspendues ?

Dans notre organisme, la circulation sanguine s’adapte facile-

ment à nos changements de position. Chez les chauves-souris, c’est

la même chose.

Si vous faites le poirier et restez tête en bas, le cœur, les artères,

les capillaires et les veines fonctionnent ensemble pour envoyer le sang

80 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES CHAUVES-SOURIS SUSPENDUES AUX MOUETTES EXPLOSIVES -

dans la direction indiquée à

travers le système circula-

toire. Et peu importe le

positionnement de votre

corps à cet instant…

Dans le cas des

chauves-souris, comparées aux

autres mammifères, leur cœur

présente un lien très étroit avec la

taille de leur corps. Elles ont aussi

un volume d’éjection systo-

lique (quantité de sang pompée

par le cœur à chaque contraction)

plus important.

Si bien que la combinaison

d’un cœur plus gros, d’un rythme

cardiaque plus rapide et d’un plus grand volume de sang éjecté à

chaque battement contribue à leur bien-être en position renversée.

Aucun problème pour elles… En plus, elles ont des valves anti-refl ux

au niveau du cœur, ainsi que des adaptations spécifi ques au niveau

des artères, des veines et des capillaires à l’intérieur des membranes

de vol. Bref, pas de quoi se faire de mauvais sang pour la tête des

chauves-souris !

Pourquoi nous est-il impossible

d’entendre tous les sons émis

090

par les chauves-souris ?

En effet, ces curieux petits mammifères ne cessent d’émettre

des sons que nos oreilles sont incapables de percevoir. Pourquoi ?

Parce que notre sens auditif n’est tout simplement pas assez élaboré

pour les entendre !

- 81

- PETITES ET GRANDES PERFORMANCES ANIMALES -

Les chauves-souris produisent des sons à très hautes fréquences,

les ultrasons. Car comme les dauphins et les baleines, elles utilisent

le son pour localiser leurs proies et se repérer dans l’espace lors de

déplacements. Les bruits qu’elles émettent rebondissent sur toutes

sortes d’objets (bâtiments, arbres, animaux, etc.), elles n’ont plus qu’à

en écouter l’écho pour déterminer la distance qui les sépare de ces

objets et leur forme.

Pourquoi certains oiseaux sautillent

quand d’autres marchent ?

091

Les oiseaux terrestres, comme les faisans, ont tendance à

marcher. Les oiseaux chanteurs, qui vivent dans les arbres, ont eux plutôt

l’habitude de faire de petits bonds pour aller de branche en branche. Des

contre-exemples ? Les perroquets qui marchent souvent le long des bran-

ches, les moineaux domestiques qui sautillent lorsqu’ils se posent à terre,

ou les parulines à couronne rousse qui marchent au sol.

Certains oiseaux chanteurs, comme le merle d’Amérique et le

merle noir, pratiquent les deux techniques. Les oiseaux à petites pattes,

comme le martinet, le colibri, le guêpier, et de nombreuses espèces de

calaos, les utilisent seulement pour se percher et marchent rarement.

En revanche, d’autres oiseaux aux pattes plus robustes, comme

la pintade, effectuent la plupart de leurs déplacements à pieds, ou

plutôt, à pattes ! Finalement, la façon dont se déplacent les oiseaux

– en sautillant ou en marchant

–

dépend de l’adaptation de

leur mode de vie à un

environnement parti-

culier : au sol, il est plus

pratique de marcher, dans

les arbres, plus commode

de bondir…

82 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES CHAUVES-SOURIS SUSPENDUES AUX MOUETTES EXPLOSIVES -

Les oiseaux ont-ils de la cire

dans les oreilles ?

092

Non ! Car les oiseaux ont seulement un très court canal

auditif externe, caché, la plupart du temps. Or, chez l’être humain, le

tympan est une membrane tendue au fond de ce canal, et le cérumen

(la cire d’oreille) est là pour le protéger. Mais puisque les oiseaux

n’ont pas de tympan, à quoi leur servirait le cérumen ?

Les oiseaux ont-ils une vessie ?

093

Non. La plupart des liquides qu’ils ingèrent par le bec sont

absorbés, recyclés et mêlés aux aliments solides. Le tout ressort à l’autre

bout sous forme de matières fécales. Car il n’y a, chez les oiseaux,

qu’une seule voie de sortie, et pas deux comme chez nous…

Comment sont arrivés les plumes

chez les oiseaux ?

094

Les scientifi ques se posent encore la question ! Et les

théories vont et viennent.

La plus répandue ? Celle qui évoque les fossiles du célèbre dino-

saure à plumes : l’Archaeopteryx. Considéré par beaucoup comme le

premier oiseau, il aurait vécu il y a 150 millions d’années. Les plumes

de tels dinosaures ont évolué à partir d’écailles utilisées pour l’isola-

tion thermique. À l’origine, ces créatures étaient terrestres. On pense

qu’elles ont commencé à se nourrir d’insectes lorsqu’elles ont eu des

plumes sur les membres supérieurs, des sortes d’ailes. Certains théo-

riciens pensent que le battement aléatoire des membres supérieurs

impliqué dans ce mode de prédation a fi nalement conduit à l’évo-

lution du vol. Cette hypothèse semble encore diffi cilement tenir la

route pour l’instant, mais est acceptée.

- 83

- PETITES ET GRANDES PERFORMANCES ANIMALES -

Il existe une autre théorie. Les plumes auraient évolué chez

des dinosaures qui vivaient dans les arbres. Sautant d’arbre en arbre,

ils risquaient la chute, et l’apparition de plumes aurait, dans ce cas,

limiter la casse… Si cette hypothèse vous plaît davantage, tant mieux.

Car il n’y a pas de réponse toute faite à la question posée. Au moins,

une chose est sûre : l’Archaeopteryx n’est pas forcément le fossile le

plus important de tous les temps à ce sujet. D’autres dinosaures, avant

lui et après, ont porté des plumes et ont eu la capacité de voler.

Pourquoi les œufs des oiseaux ne se

cassent pas au moment de la ponte ?

095

La coquille d’un œuf de poule met 16 heures à se déve-

lopper dans le corps de la femelle.

Elle est constituée de cristaux de calcite, sorte de carbonate de

calcium renforcé par des fi bres protéiques. Avec tout ça, l’œuf est aussi

costaud qu’il le faut pour résister à la ponte, et même arriver intact dans

la boîte en carton vendue au supermarché. Il lui faut en effet être bien

bâti pour affronter son premier voyage dans l’oviducte de la poule. Et

c’est toute une aventure cette traversée, car l’oviducte est un tube muscu-

laire qui se contracte et s’étire pour permettre la progression de l’œuf.

Après, essayez donc de tenir un œuf dans votre main et de le

comprimer, vous découvrirez qu’il faut tout de même développer une

certaine force pour le casser ! Et c’est grâce à cette extraordinaire résis-

tance que l’œuf tient le coup au moment de l’expulsion fi nale. Ouf,

le grand saut vers la lumière ! Hélas pour lui, l’accalmie ne dure

pas très longtemps car ses péripéties se poursui-

vent au moment où la poule pose son gros

popotin sur lui : aïe, une fois

de plus, il résiste puis

se trouve à nouveau

plongé dans l’obs-

curité. Robuste le

« calimero »…

84 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES CHAUVES-SOURIS SUSPENDUES AUX MOUETTES EXPLOSIVES -

Comment peut-on modifier

la couleur de la coquille d’un œuf ?

096

Essayez la peinture… Sinon,

désolé, impossible d’intervenir sur la

couleur naturelle d’un œuf ! La colora-

tion est déterminée génétiquement. Et

contrairement à une croyance popu-

laire, ce que vous consommez de l’œuf n’a aucun lien avec la couleur

de la coquille.

Cette couleur n’a donc aucune signifi cation nutritionnelle. Les

gens pensent souvent que les œufs bruns sont plus savoureux que les

blancs, ou vice-versa. C’est faux !

Bref, si vous voulez des œufs blancs, adressez-vous plutôt à une

cocotte qui ne pond que des œufs blancs, de la race Ardennaise par

exemple. Ainsi, vous ne serez pas déçu car c’est bien la race de votre four-

nisseuse à plumes qui détermine la couleur de ses œufs. Et rien d’autre.

Pourquoi ne voyons-nous jamais

de bébés pigeons ?

097

Les pigeons ne laissent jamais leur progéniture quitter le

nid avant l’âge de 35 jours. Les petits doivent impérativement avoir

suffi samment de plumes pour leur permettre de voler. En clair, au

moment où les bébés sont prêts à quitter le nid, ils ressemblent déjà

aux grands ! Et si l’on ne peut pas les apercevoir lorsqu’ils sont tout

petits, c’est qu’ils sont encore cachés dans le nid de Papa Maman…

- 85

- PETITES ET GRANDES PERFORMANCES ANIMALES -

Où se trouvent les oreilles

des canards ?

098

À leur place, pardi ! Il faut dire que les canards n’ont pas

d’oreilles aussi visibles que les nôtres. Ils portent un simple canal

auditif, de chaque côté de la tête, caché sous une couche de plumes

protectrices empêchant l’eau de pénétrer à l’intérieur. Raison pour

laquelle ces oreilles sont indétectables…

Pourquoi les mouettes

ne peuvent-elles pas se poser

099

dans les arbres ?

En fait, il n’y a rien dans l’anatomie d’une mouette qui l’empêche

de se poser dans les arbres. D’ailleurs, certaines d’entre elles nichent

seulement dans les arbres, en particulier la mouette de Bonaparte

qui installe son nid dans les conifères à environ 4,50 m du sol sur

des branches horizontales. Mais le goéland argenté, plus commun,

peut nicher dans différents habitats : falaises, rebords d’immeubles

et arbres.

Les mouettes peuvent donc se poser dans les arbres. Elles

le font ou pas en fonction de leur habitat préféré. Certaines ne se

poseront pas dans les arbres parce qu’elles nichent seulement sur les

falaises. Tout simplement.

86 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES CHAUVES-SOURIS SUSPENDUES AUX MOUETTES EXPLOSIVES -

Si l’on donne de l’aspirine à une

mouette, risque-t-elle d’exploser ?

100

Je suppose que vous posez cette question en raison du fait

que l’estomac d’une mouette est un grand bain d’acide ? Vous pensez

que l’arrivée d’aspirine pourrait provoquer une réaction instantanée

accompagnée de dégazages importants – et certainement destruc-

teurs – de dioxyde de carbone ? Dans le même genre, il existe des

rumeurs à propos du riz qu’il ne faut pas lancer en l’air pendant un

mariage au risque que quelques grains passent malencontreusement

dans l’estomac de pigeons malchanceux et les fassent exploser…

La vérité ? C’est que les mouettes n’exploseront pas si elles

ingèrent de l’aspirine. Et les pigeons non plus. Un petit instant de

réfl exion, s’il vous plaît : si le riz en expansion pouvait faire exploser

les oiseaux, franchement, on n’en verrait pas des masses en Chine,

non ? Pourtant, il y a tant d’oies et de canards migrateurs qui ont

besoin chaque année des champs de riz inondés en hiver pour s’en-

graisser et reprendre des forces avant leur grand voyage de retour

vers le Nord où ils nichent !

Concernant les mouettes, un ornithologue nous a précisés :

« je ne peux pas affi rmer à 100 % qu’une mouette n’exploserait pas.

Même si son estomac est petit, l’aspirine subirait probablement le

même genre de traitement sous l’action de son système digestif que

chez un être humain. Même si elle mangeait le cachet d’aspirine

au lieu de le boire en solution diluée dans de l’eau, il se dissoudrait

probablement lentement dans l’estomac ». Voilà qui, je l’espère, vous

rassurera un peu…

- 87

3

AUTOUR DE LA SCIENCE

Des bulles qui pétillent

à celles qui vacillent

Lorsqu’on secoue une bouteille

de boisson gazeuse, pourquoi

101

produit-elle autant de mousse

à son ouverture ?

Quel est donc ce gaz qui permet à une boisson d’être pétillante ?

Du dioxyde de carbone ! Ce CO est dissous dans la boisson comme

2

du sucre dans une tasse de thé… Toutefois, lorsque la bouteille est

debout, le dioxyde de carbone se répand dans l’espace situé entre le

bouchon et la boisson (on l’appelle espace de tête). Normalement,

lorsque vous ouvrez une bouteille de boisson gazeuse, le gaz peut

s’échapper facilement et vous entendez un léger « psssschit ».

Mais secouez la bouteille, et le dioxyde de carbone contenu

dans l’espace de tête se retrouve mélangé à la boisson… Aux abris,

catastrophe en perspective ! Des poches de dioxyde de carbone se

forment soudain dans le liquide, elles s’échappent au moment de

88 – Les chats ont-ils un nombril ?

- DES BULLES QUI PÉTILLENT À CELLES QUI VACILLENT -

l’ouverture de la bouteille. En montant rapidement vers le haut de

la bouteille, elles entraînent de la boisson avec elles. Résultat ? Une

splendide fontaine de boisson qui fi nit sa course sur le carrelage de la

cuisine. Il n’y a plus qu’à donner un bon coup de serpillière.

102- Pourquoi une boisson gazeuse

se met-elle à mousser lorsqu’on

102

ajoute un glaçon dans le verre ?

Les bulles de gaz ont beaucoup de mal à se former dans un

liquide. Pour y parvenir, elles ont en général besoin d’une surface

rugueuse ou poreuse.

Lorsque les chimistes font bouillir des liquides dans des réci-

pients en verre (en particulier des liquides autres que l’eau), ils

ajoutent habituellement quelques morceaux d’argile poreuse pour

aider les bulles à se former dès que le liquide commence à bouillir.

S’ils ne le font pas, le liquide chauffe à quelques degrés au-dessus

du point d’ébullition sans qu’aucune bulle ne se soit encore formée.

Le risque ? Une sorte d’éruption potentiellement dangereuse dans

un laboratoire.

Une fois que vous avez ouvert une bouteille de boisson

gazeuse, le dioxyde de carbone dissous tente de se transformer en

bulles de gaz de dioxyde de carbone prêtes à s’échapper. Mais il

a besoin d’aide. En clair ? D’une surface rugueuse permettant la

formation de bulles. Or, comme les glaçons portent souvent des

surfaces rugueuses, ils réalisent parfaitement ce job ! Quant à la

quantité de mousse obtenue lorsqu’on ajoute un glaçon dans une

telle boisson, elle dépend de la structure du glaçon. S’il est rincé, la

couche de surface fond puis regèle pour donner une fi nition lisse

et les bulles de gaz auront plus de mal à se former. Pour une belle

ébullition dans un verre de boisson pétillante, préférez les glaçons

bruts bien rugueux et admirez le spectacle !

- 89

- AUTOUR DE LA SCIENCE -

Quand on referme une bouteille

de boisson gazeuse, est-il préférable

103

ou non de faire sortir l’air avant

de remettre le bouchon ?

Si vous faites sortir l’air, le

dioxyde de carbone quitte la boisson

pour remplir l’espace : vous perdez

alors le côté pétillant de cette

boisson. Si vous laissez de l’air

à l’intérieur, le dioxyde de

carbone dans l’air et celui

de la boisson atteignent

un équilibre. Résultat,

l a

boisson reste pétillante ! Il est donc

préférable de laisser de l’air

dans la bouteille. Vous voilà

prévenu.

Pourquoi boire une boisson gazeuse

fraîche humidifie les yeux ?

104

La faute aux bulles et au froid ! Les bulles minuscules irri-

tent les sinus, ces cavités logées dans les os du crâne qui sont bouchées

en cas de rhume. Or, tout ce qui irrite les sinus peut

entraîner l’humidifi cation des yeux.

La fraîcheur de la boisson déclenche

également une contraction des vaisseaux

sanguins présents au niveau de la tête (le

sang y circule alors avec plus de diffi cultés). Ce

phénomène contribue lui aussi à l’humidifi ca-

tion et peut entraîner, un très court instant, un

mal de tête aigu…

90 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES BULLES QUI PÉTILLENT À CELLES QUI VACILLENT -

Est-ce que oui ou non, laisser pendre

une cuillère en argent dans le goulot

105

d’une bouteille de champagne

permet d’en conserver les bulles ?

Les professionnels vous diront que oui. Les scientifi ques, eux,

se montrent beaucoup plus septiques à ce sujet.

Les experts en vin assurent que si le champagne est conservé au

frais, il restera pétillant durant vingt-quatre heures ou plus après ouver-

ture de la bouteille. Pourquoi ? Le dioxyde de carbone (c’est encore lui le

responsable de la présence des bulles dans le champagne) est plus soluble

dans un mélange froid d’alcool et d’eau que dans les boissons sucrées à

base d’eau qui ont tendance à perdre plus rapidement leurs bulles. Donc,

avec ou sans cuillère d’argent, le champagne conservera son pétillant. En

clair, les cuillères d’argent n’ont rien à voir dans cette affaire !

Alors pourquoi le mythe persiste ? Peut-être que les gens

suffi samment sobres pour se souvenir de placer une cuillère dans le

goulot de la bouteille ne le sont peut-être plus pour penser à la mettre

au réfrigérateur ?

Pourquoi les bulles d’une Guinness

semblent-elles vouloir descendre

106

vers le fond de la chope de bière ?

Les bulles d’une Guinness fraîchement coulée dans une chope

semblent effectivement tomber au fond du verre, alors que dans le

même temps, la mousse sur le dessus s’épaissit. Curieux ce phéno-

mène, non ? Pour certains, aucun doute, il s’agit simplement d’un

effet d’optique… Qu’en est-il vraiment ?

Pour en avoir le cœur net, intéressons-nous aux travaux

d’Alexander et Zare des universités d’Edimbourg et de Stanford,

chercheurs tout à fait sérieux qui ont consacré une grande partie de

leur temps à la Guinness et à cette énigme. Voici leurs explications.

- 91

- AUTOUR DE LA SCIENCE -

Imaginez la chope tout juste remplie et la bière, commencer à

se tasser. Comme dans toutes boissons gazeuses, les bulles commen-

cent à monter. Seulement, celles qui sont en contact avec le verre

sont ralenties par l’effet de frein généré au point de rencontre entre

bulles et verre.

Quant aux bulles situées au centre de la chope, elles peuvent,

elles, monter librement sans contrainte puisqu’elles ne se frottent pas

au verre. Résultat, elles se dirigent vers la surface bien plus rapide-

ment que les bulles à proximité des parois. Lorsque ce fl ux de bulles

rencontre le sommet de la chope, les bulles et la bière se dispersent

dans un mouvement qui les pousse jusqu’aux parois de la chope. Et

hop ! Liquide et gaz redescendent le long du verre, d’où cette obser-

vation sans ambiguïté : les bulles fi lent en effet vers le bas.

En fait, comme le liquide est emporté par le courant de bulles

central vers les bords, il entraîne des bulles avec lui dans le fond.

Cette circulation se poursuit un certain temps, et lorsque suffi sam-

ment de bulles sont déposées au sommet de la bière, le processus

« s’essouffl e ». Vous pouvez enfi n la savourer. À la vôtre !

Dernière précision, sachez que cet effet ne se produit pas seule-

ment dans la Guinness, mais les bulles claires, dans cette boisson

brune, ont l’avantage d’y être plus visibles. De plus, dans la plupart

des boissons gazeuses, les bulles sont constituées de dioxyde de

carbone. Alors que dans la Guinness, il s’agit d’azote, un gaz qui ne se

dissout pas aussi bien que le dioxyde de carbone et ne provoque pas

la même frénésie parmi les bulles (les bulles de la Guinness sont plus

« pépères » et prennent leur temps pour quitter le verre).

Pourquoi les bulles sont-elles

rondes ?

107

Leur forme est en relation avec la tension superfi cielle.

Explication : si vous vous approchez de la surface d’une mare, vous

y verrez des insectes « marcher sur l’eau » comme s’ils se déplaçaient

sur une espèce de feuille élastique, phénomène directement lié à la

92 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES BULLES QUI PÉTILLENT À CELLES QUI VACILLENT -

tension superfi cielle. Si vous essayez de briser la surface d’un bol

d’eau avec un morceau de papier mince, là aussi, vous verrez le papier

se courber avant de franchir totalement la surface : encore un coup

de la tension superfi cielle !

Celle-ci est liée aux liens des molécules qui composent l’eau.

Imaginons que ces molécules aient six liens – ou ponts – avec les

molécules voisines : un pour la molécule au-dessus, un pour celle

qui se trouve dessous, un pour la molécule à gauche, un pour celle à

droite, un pour celle en avant et un dernier pour celle qui se trouve

en arrière. Les molécules qui sont situées à la surface d’une mare

n’ont pas de voisines au-dessus d’elles, donc le lien restant va à une

molécule voisine sur la surface.

Autrement dit, chaque molécule

située à l’interface eau-air à un lien

à compléter l’attirant au fi nal vers

une autre molécule de surface.

Ces forces supplémentaires

lient plus fermement les

molécules de surface dans

tous les liquides (elles sont

plus attirées

côté liquide que côté air).

L’effet se produit lorsque l’eau

rencontre l’air ou un autre gaz. Résultat, la surface est « tendue

comme une arbalète » ! D’où le terme de tension de surface ou plus

communément, tension superfi cielle…

L’effet se présente également dans une bulle. Lorsqu’une bulle

se remplit de gaz, elle essaye de se tenir en une structure la plus stable

possible dans une surface la plus petite possible. Dans ce cas, la forme

naturellement produite est celle d’une sphère en raison de la petite

- 93

- AUTOUR DE LA SCIENCE -

surface obtenue comparée au volume, et du peu d’énergie nécessaire

à sa création.

Les bulles qui apparaissent dans l’air sont légèrement diffé-

rentes, bien que là aussi, elles soient maintenues par la tension

superfi cielle. Dans les bulles de savon, un équilibre est atteint entre

la tension superfi cielle du fi lm de savon (qui tente de faire rétrécir la

bulle) et la pression extérieur de l’air (qui tente de faire exploser la

bulle). Voilà pourquoi faire une telle bulle fait appel à une certaine

habileté : la bulle risque d’éclater ou de s’effondrer si l’équilibre

n’est pas atteint.

Pourquoi faut-il ajouter du savon

à l’eau pour faire des bulles ?

108

Dans l’eau, les molécules ont une attraction forte. Si vous

essayez de faire des bulles avec de l’eau pure, les molécules n’iront

jamais suffi samment loin pour créer le fi lm très fi n d’eau dont vous

aurez besoin.

Si vous ajoutez du savon, la tension superfi cielle (créée par

l’attraction entre les molécules, comme nous l’avons vu précédem-

ment) baisse considérablement. Il est enfi n possible de créer le fi lm

nécessaire à la naissance d’une bulle. Il existe toujours une tension

superfi cielle, très réduite certes, mais qui contribue à la forme de la

bulle. En effet, la tension superfi cielle tend sans cesse à rendre le fi lm

à une forme la plus petite possible. Cette forme est la sphère.

Quelle taille peut atteindre

une bulle de savon ?

109

Les forces de tension superfi cielle sont celles qui assurent

le maintien de la forme de la bulle. Mais la gravité agit également sur

la bulle et tente d’en entraîner le sommet vers le bas. Dès que la force

gravitationnelle est supérieure aux forces de tension superfi cielle,

94 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES BULLES QUI PÉTILLENT À CELLES QUI VACILLENT -

la bulle s’effondre. Le même effet limite la

taille d’une goutte d’eau qui tombe d’un

robinet : au fi nal, le poids de l’eau est

simplement trop important pour que la

tension superfi cielle y résiste.

Cependant, comme la couche

d’eau dans une bulle est très mince,

celle-ci est donc très légère. Par consé-

quent, l’effet de la gravité n’est pas

très important. Et il est plus probable

que la bulle éclate en raison d’une perturbation de la tension superfi -

cielle provoquée par le vent par exemple. Autre facteur contribuant à

l’éclatement d’une bulle, l’évaporation rapide du mince fi lm d’eau.

Peut-on faire des bulles de savon

dans l’espace ?

110

Pour répondre à cette question, remémorez-vous le

processus de formation d’une bulle de savon : à l’aide d’une paille,

vous envoyez de l’air contre un fi lm savonneux, augmentant la pres-

sion sur lui jusqu’à ce qu’il commence à s’étirer et forme une bulle.

Or, faire une bulle de savon demande des efforts parce que vous

devez souffl er pour aller contre la pression de l’air environnant. À ce

moment, la bulle quitte la paille bien que la pression à l’intérieur de

la bulle soit équivalente à celle de l’extérieur (sinon, selon le cas, la

bulle exploserait si la pression interne était supérieure à la pression

externe, ou imploserait en situation inverse).

La raison pour laquelle les bulles ont une courte durée de vie,

c’est que tôt ou tard, elles ont tendance à grossir ou au contraire à

s’affaisser. Si une bulle prend du volume, la pression de l’air externe

devient inférieure (parce qu’il y a moins de molécules d’air qui la

compriment) et la bulle explose. Si elle en perd, la pression de l’air

externe augmente et la bulle implose.

- 95

- AUTOUR DE LA SCIENCE -

Mais la raison la plus probable pour expliquer l’éclatement

d’une bulle est la trop faible quantité d’eau piégée dans le fi lm qui,

sous l’infl uence de la gravité, a tendance à se canaliser dans la zone

inférieure de la bulle. À cet endroit, le poids de l’eau devient alors

trop important à supporter pour la tension superfi cielle de la bulle.

La différence de pression augmente elle aussi… Et splash !

Dans l’espace bien sûr, il n’y a pas de pression d’air parce qu’il

n’y pas d’air. Pas moyen de faire la moindre bulle donc.

Lequel de ces objets toucherait le sol

le premier si on les lâchait de la même

111

hauteur : une bulle, une boule en fer

ou une boule en bois ?

Dans l’air, la réponse est simple : la boule en fer ! Juste avant la

boule en bois alors que la bulle, elle, terminerait sa course longtemps

après. Et pas pour des raisons d’écart de poids ou de quelque chose en

relation avec la gravité, mais simplement parce que les objets les plus

légers sont les plus affectés par l’air dans lequel ils se déplacent.

La bulle est nettement portée par l’air et peut se retrouver

piégée dans n’importe quel courant d’air, risquant de ne pas toucher

terre avant un certain temps… Comme la boule en bois est plus légère

que la boule en fer, elle sera elle aussi en théorie plus infl uencée par

les courants d’air (même si la différence sera minime au fi nal).

96 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DE LA CHALEUR QUI MONTE AU SIROP D’ÉRABLE -

En revanche, dans le vide, la situation sera complètement diffé-

rente. D’abord, la bulle ne pourra pas exister car la pression de l’air

à l’intérieur de la bulle la fera exploser (voir question 110). Ensuite,

il n’y a plus de résistance de l’air pour affecter les boules en fer et en

bois, si bien qu’elles toucheront le sol au même instant. Vous ne me

croyez pas ? Alors, jetez un coup d’œil aux images envoyées lors de

la mission Apollo dans la Lune : un marteau et une plume y tombent

ainsi au même moment !

De la chaleur qui monte

au sirop d’érable

Comment la chaleur fait-elle monter

les choses ?

112

Si vous chauffez n’importe quelle partie d’un liquide (ou

d’un gaz) à une température supérieure à celle du liquide autour,

celle-ci s’élèvera. Pour quelle raison ? Parce que tout est fait d’atomes.

Et lorsqu’on chauffe quelque chose, on donne plus d’énergie à ses

atomes. Résultat, sa densité diminue ! En effet, quand les atomes sont

stimulés, ils s’entrechoquent davantage et ont tendance à occuper

plus de volume.

Imaginez-vous avec vos amis en train de vous trémousser à la

gym. Plus vous vous agitez et plus vous occupez de surface dans la

pièce : pour les atomes, c’est pareil ! Donc, même si les atomes ont

la même masse, le volume occupé augmente, la densité diminue et le

gaz (s’il s’agit d’un gaz par exemple), moins dense, monte.

- 97

- AUTOUR DE LA SCIENCE -

Si on chauffe très fort la plaque

d’un four puis que l’on y déverse

113

de l’eau, celle-ci forme des grosses

gouttes qui s’entrechoquent

à toute vitesse. Pourquoi ?

La température de la

plaque doit largement

dépasser 100

°C (point

d’ébullition de l’eau) pour espérer

observer le phénomène. La

surface d’une goutte d’eau qui

entre en contact avec un plateau très

chaud s’évaporera presque instantanément.

Cette eau évaporée forme un coussin d’air et de

la vapeur qui permettent aux autres gouttes de fl otter dessus. De

plus en plus d’eau s’évapore pour remplacer le coussin d’air et la

vapeur perdus progressivement. Cela créé une importante quantité

de turbulences sous les grosses gouttes d’eau, raison pour laquelle

tout se passe très vite sur le plateau…

Pourquoi souffle-t-on

sur une allumette pour l’éteindre,

114

alors que souffler sur un feu

le ravive ?

Tout dépend de la puissance du souffl e en réalité. Souffl ez trop

fort et trop longtemps sur un feu, et il s’éteindra. Souffl ez trop légè-

rement sur une allumette, et je vous assure qu’elle ne s’éteindra pas !

Pour que quelque chose brûle, il faut de l’oxygène, de la chaleur

et un combustible. La chaleur permet le départ de l’incendie à condi-

tion d’avoir un apport initial d’énergie pour commencer le processus.

Pour un feu, effectivement, en lançant un souffl e d’air dessus, on

98 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DE LA CHALEUR QUI MONTE AU SIROP D’ÉRABLE -

lui envoie plus d’oxygène, ce qui contribue à étendre les fl ammes.

Toutefois, si ce souffl e d’air est trop important, le feu va s’arrêter, par

refroidissement, tout simplement !

Lorsque vous souffl ez sur une allumette, elle s’éteint car le

souffl e refroidit la zone de l’allumette en feu. Bref, ça marche dans

les deux sens. Tout est question d’intensité.

Quand on observe de plus près

une allumette enflammée, on peut

115

distinguer deux couleurs dans la

flamme. Pourquoi ?

Les fl ammes ont différentes couleurs en fonction de la quantité

de chaleur libérée. S’il est vrai qu’on a souvent l’habitude d’associer

le rouge à la chaleur, en réalité, cette couleur traduit une plus faible

quantité de chaleur.

Imaginons un forgeron en train de réaliser un fer à cheval.

Il plonge le métal dans un fourneau. Quand la pièce commence à

chauffer, elle rougit puis devient jaune orangé. Si nous étions capable

de la chauffer davantage, cette fois, l’éclat serait plutôt blanc. Comme

quoi, le feu peut prendre bien des teintes ! Généralement, la fl amme

d’une bougie est jaune. Celles d’une cuisinière à gaz ? Bleutées. Elles

dégagent en effet plus de chaleur que les jaunes : et il en faut, de la

chaleur, pour cuire les aliments…

Une allumette présente différents degrés de chaleur et affi che

donc différentes couleurs : la fl amme

est plutôt bleue près du bâton de

bois (la partie la plus chaude de

l’allumette enfl ammée) et tire

davantage sur le rouge en

périphérie où la chaleur est

moins élevée.

- 99

- AUTOUR DE LA SCIENCE -

Si les objets noirs absorbent mieux

la chaleur que les blancs, pourquoi

116

les habitants des pays chauds

portent-ils parfois

des vêtements noirs ?

Il y a une explication scientifi que à cela, mais qui pourrait ne

pas être la vraie raison.

En effet, le noir porté par les habitants des pays chauds attire

plus la chaleur que le blanc. Du coup, les vêtements deviennent plus

chauds que le corps et cela entraîne un écart de température impor-

tant entre les deux. Toutefois, les écarts de température entraînent

des déplacements d’air, ce qui génère une petite brise sous le vête-

ment et fi nalement refroidit le corps !

Mais comme je vous l’ai dit, il est peu probable qu’il s’agisse là

de la véritable explication. Les gens portent sans doute ces vêtements

sombres pour des raisons culturelles.

100 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DE LA CHALEUR QUI MONTE AU SIROP D’ÉRABLE -

Lorsqu’on place une tasse d’eau

et une autre remplie de sirop d’érable

117

au four à micro-ondes, pendant

une durée identique, pourquoi

le sirop d’érable est-il le plus chaud ?

Certaines substances ont besoin de plus d’énergie que les autres

pour se réchauffer. La quantité d’énergie nécessaire pour atteindre un

certain changement de température est une mesure de la capacité

thermique de la substance.

Si le sirop d’érable a une capacité thermique inférieure à celle

de l’eau, alors il chauffe plus vite : il a besoin de moins d’énergie

qu’elle pour que sa température s’élève. Nous ne connaissons pas

la capacité thermique du sirop d’érable – personne ne semble s’être

donné la peine de la mesurer – mais elle doit être bien supérieure à

celle de l’eau.

Il faut également prendre en compte un autre facteur : la

densité de puissance du matériel. Quel est le principe du four à

micro-ondes ? Les micro-ondes sont des ondes de haute énergie

émises à l’intérieur du four. Ces ondes rebondissent sur les parois et

percutent les aliments à réchauffer. Certaines seront renvoyées par la

nourriture, les autres la traverseront et activeront les molécules qui la

composent : voilà comment elle sera réchauffée !

Certes, l’eau absorbe facilement les micro-ondes, mais pas

de façon époustoufl ante non plus. Et si le sirop d’érable fait mieux

qu’elle à ce niveau, il absorbe plus d’énergie des micro-ondes en un

temps plus court et donc, se réchauffe plus vite…

Dernière chose, le sirop d’érable a une pression de vapeur

plus faible et bout à une température beaucoup plus élevée que l’eau

(100 °C, l’eau ne peut pas être chauffée au-delà). La sienne se situe

probablement autour de 200 °C, ce qui explique aussi qu’il puisse

être plus chaud que l’eau.

- 101

- AUTOUR DE LA SCIENCE -

Des vitres humides aux courbes

de l’arc-en-ciel

Lorsque la voiture est garée sous

un auvent, pourquoi la rosée ne se

118

forme-t-elle pas sur les vitres puisque

l’abri est ouvert de tous les côtés ?

Tout est lié au toit de l’auvent. Le jour, il agit comme un

parasol et l’abri qu’il représente pour la voiture évite les accumula-

tions excessives de chaleur. La nuit, son rôle est renversé : il évite une

perte rapide de chaleur (un peu comme une couverture sur un lit).

Pendant la journée, l’air situé sous le toit n’est pas aussi chaud

que l’air à l’extérieur et ne rassemble pas autant d’humidité. En effet,

l’air chaud peut être plus humide que l’air froid. À la nuit tombée,

alors que l’air à l’extérieur commence à se rafraîchir, l’air sous le

auvent se maintient à une température relativement plus élevée qui

empêche la condensation de l’humidité. Résultat, pas de rosée ! La

voiture reste au sec.

102 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES VITRES HUMIDES AUX COURBES DE L’ARC-EN-CIEL -

En avion, lorsqu’on se trouve en

altitude, on peut parfois apercevoir

119

des gouttes d’eau dans l’air. Puisque

la température extérieure est

inférieure à zéro, pourquoi ces gouttes

ne gèlent pas ?

L’eau peut exister à l’état liquide en dessous de 0 °C, et il y a

deux raisons à cela. Les impuretés réduisent la température de congé-

lation. Voilà pourquoi le sel déposé sur les routes en hiver contribue à

stopper la formation de glace. En effet, le sel peut abaisser le point de

congélation jusqu’à -13 °C selon la quantité répandue au sol…

Mais la vraie raison pour laquelle les gouttes d’eau à haute alti-

tude ne gèlent pas, c’est parce que, pour que l’eau gèle, les molécules

doivent former une structure correcte, généralement autour d’une

sorte de grains aussi petits que des grains de poussière.

Or, dans un gros volume d’eau, comme dans une tasse ou un

bol, il est plus probable de trouver de telles structures. Donc l’eau

gèle facilement à 0 °C. Alors qu’à haute altitude, il n’existe pas des

masses de grains de pollution pour démarrer le processus…

En résumé, oui, les gouttes d’eau liquide peuvent exister dans

l’atmosphère, et à des températures aussi basses que -40 °C !

Peut-on faire vibrer quelque chose

à l’aide du son ?

120

On peut faire vibrer n’im-

porte quoi. Exemples avec des soldats

marchant sur un pont, un chanteur

d’opéra atteignant une note particu-

lière, un gymnaste rebondissant sur un

tremplin, etc. On peut aussi faire vibrer

les objets à leur fréquence « naturelle ».

- 103

- AUTOUR DE LA SCIENCE -

Donc si un tremplin a une fréquence naturelle à 1 Hz par

exemple – un rebond par seconde – sauter sur la planche au rythme

d’un demi-rebond par second ne produira pas autant d’effet que

sauter dessus à la vitesse d’un bond par seconde… Lorsqu’on oblige

un système à vibrer à sa fréquence naturelle, on dit qu’il entre en

résonance avec la chose qui l’oblige à vibrer.

On a raconté que le grand Caruso pouvait briser un verre juste

avec sa voix (après sa mort, son épouse l’a pourtant démenti). Mais

pour qu’une telle expérience se produise, il aurait non seulement

fallu que le chanteur atteigne parfaitement la note résonante, mais

en plus qu’il y parvienne avec une grande puissance. Pour casser un

objet en le faisant simplement vibrer, il faut le faire trembler à sa

fréquence de résonance pour produire les plus grosses vibrations. Et

encore… Cela ne fonctionne pas toujours car les objets peuvent être

maintenus par des forces internes considérables et plus puissantes

que la force résonante développée pour tenter de les briser.

Pourquoi un morceau de verre

qui se brise fait-il un bruit différent

121

d’un morceau de bois qui se casse ?

Lorsqu’un matériau se brise, une partie de l’énergie appliquée

fait vibrer les fragments brisés, ce qui se traduit par l’émission d’un

son. Chaque matériau a un degré de « souplesse » particulier. Ainsi,

les harmoniques générés seront amenés à des niveaux différents, d’où

des sons émis n’ayant rien de comparable.

Pourquoi le verre est-il transparent ?

122

Lorsqu’un photon de lumière percute les atomes qui

constituent les molécules du verre, il excite les électrons de ces atomes.

Mais tous les électrons ne sont pas sur la même orbite : ils tournent

104 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES VITRES HUMIDES AUX COURBES DE L’ARC-EN-CIEL -

autour du noyau à différents niveaux, changeant de niveau seulement

lorsqu’ils reçoivent suffi samment d’énergie pour se le permettre.

Avec les matériaux transparents, ces niveaux sont si éloignés que

la lumière n’a pas assez d’énergie pour exciter les électrons. Du coup, elle

passe tout droit au travers du matériau sans y créer d’interactions.

Nous pouvons ainsi voir au travers de l’eau et du verre. Mais

la transparence est également en relation avec la longueur d’onde de

la lumière. Et bien que la lumière visible soit clairement visible au

travers du verre, pour les ultraviolets (à la fi n du spectre du visible),

le verre sera moins transparent car les rayons UV ont l’énergie pour

permettre aux électrons de changer d’orbite.

Est-il vrai que les fenêtres anciennes

sont plus épaisses en bas qu’en haut

123

parce que le verre a coulé vers le bas ?

Mais non, le verre n’a pas coulé ! D’ailleurs, couler, il n’en a

pas l’habitude, car il est techniquement ce que l’on appelle un liquide

surfondu : contrairement à certains autres matériaux solides capa-

bles de passer à l’état liquide lorsqu’ils atteignent leur température

de fusion, lui ne connaît pas une telle transition. Autrement dit,

lorsqu’on chauffe du verre, il ne passe jamais à l’état liquide et se

contente de devenir de plus en plus élastique.

Pour en revenir à notre histoire, si vous regardez une fenêtre

ancienne dans laquelle les carreaux de verre font environ 15 cm,

- 105

- AUTOUR DE LA SCIENCE -

souvent, vous observerez que certains morceaux sont plus épais que

les autres. Parfois en bas, parfois sur le côté ou même sur le haut…

Pourquoi ? En raison de leur mode de fabrication qui ne date pas

d’aujourd’hui. Autrefois, les techniques de production étaient beau-

coup plus élémentaires. Bref, ces variations d’épaisseur du verre

n’ont rien à voir avec un quelconque « écoulement » du verre vers le

bas du carreau !

Jadis, les carreaux de verre étaient fabriqués en tournant un

gros bloc de verre fondu à l’extrémité d’une tige en acier. On l’apla-

tissait sur un disque que l’on faisait tourner. Ensuite, il n’y avait plus

qu’à y découper de plus petits carreaux. Or, les morceaux prélevés

sur les bords de la plaque de verre étaient toujours plus épais qu’au

centre. À tel point que l’on y voyait à peine au travers et que ces

carreaux étaient vendus moins chers…

Lorsqu’on regarde dans un

rétroviseur de voiture, pourquoi

124

y voit-on plus distinctement

et pourquoi les couleurs semblent

plus vives ?

Chose curieuse concernant la plupart des rétroviseurs exté-

rieurs sur les autos : ils sont convexes. Donc, non seulement les objets

apparaissent plus petits, mais en plus, ceux qui sont au loin semblent

être à une distance relativement courte ! Si quelqu’un est légèrement

myope, il ne sera pas capable de faire correctement la mise au point

sur les collines au loin, alors qu’il verra parfaitement leur image dans

le miroir convexe. C’est l’une des explications possibles au sujet de

cet effet.

Il en existe une autre. Nous voyons les choses parce que

l’image se forme sur notre rétine (le revêtement sensible au fond de

nos yeux), laquelle est constituée de deux types de cellules sensibles à

la lumière : les bâtonnets et les cônes. Les bâtonnets sont très sensibles

106 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES VITRES HUMIDES AUX COURBES DE L’ARC-EN-CIEL -

à la lumière, et peu aux couleurs. Pour les cônes,

c’est l’inverse. Or, les bâtonnets et

les cônes ne sont pas répartis de

manière uniforme sur la rétine.

Ainsi, la tache située

près du centre de l’œil est

une région appelée fovéa

qui comporte très peu de bâtonnets, et des cônes plus minces et

entassés de manière plus dense. Du coup, elle est plus sensible à

la couleur et, en raison d’une plus forte densité de cellules, elle

donne une image plus contrastée. Il est possible que les choses

vues dans cette zone isolée, comme regarder dans le refl et d’un

miroir, apparaîtront plus vives, et les couleurs plus lumineuses.

L’image du monde juste sur le côté du miroir tombera en dehors

de la fovéa et sera moins vive et moins colorée. C’est juste une

théorie qui n’a jamais été prouvée…

Pourquoi les arcs-en-ciel

sont-ils incurvés ?

125

De l’extérieur vers l’intérieur, rouge, orange, jaune, vert,

bleu, et violet, les arcs-en-ciel se forment lorsque la lumière du Soleil

rencontre des gouttes de pluie et qu’elle est réfl échie à l’intérieur. La

lumière prend un chemin assez complexe : elle traverse la goutte,

change de direction (à cause de la réfraction), rebondit sur la surface

arrière de la goutte puis en ressort, ayant à nouveau changé de direc-

tion quand elle en sort. Pour que tout cela se produise, la lumière doit

frapper la goutte à un certain angle. C’est pour cette raison que les

arcs-en-ciel ne remplissent pas entièrement le ciel.

Pourquoi ont-ils cette forme en arc ? Essayez de réaliser une

petite expérience : prenez un long morceau de fi celle et attachez

l’une de ses extrémités au sol à deux mètres de là. Imaginez que le

Soleil se trouve à cette extrémité, et que la fi celle elle-même est un

rayon de Soleil.

- 107

- AUTOUR DE LA SCIENCE -

Maintenant, placez-vous à l’autre bout de la pièce et attrapez

l’extrémité libre de la fi celle avec votre main droite de telle sorte

qu’elle soit tendue. Prenez votre main gauche et attrapez un morceau

de la fi celle à une longueur d’environ un bras. Gardez la fi celle tendue,

renversez votre main droite de telle sorte que la fi celle soit entortillée

et indique le « Soleil ». Baissez vos mains vers le sol jusqu’à ce que

votre main droite touche le sol. Vous devez avoir à présent sous vos

yeux quelque chose qui ressemble au trajet d’un rayon de Soleil. Le

morceau de fi celle dans votre main gauche correspond à l’endroit

où la lumière est déviée par la goutte de pluie, et le morceau dans

votre main droite, au sol, vous représente, vous. L’angle fait par ces

deux lignes de fi celle représente l’angle nécessaire pour avoir un arc-

en-ciel. Si cet angle n’est pas constant, pas d’arc-en-ciel… La seule

façon pour lui de rester constant est pour vous, de bouger votre main

gauche (en gardant la fi celle tendue) à gauche ou à droite en un arc.

Quelle forme obtenez-vous ? Un demi-cercle : pile-poil la forme d’un

arc-en-ciel !

Du courant alternatif

au rayon électricité

Je sais que l’électricité concerne

des électrons en déplacement. Mais

126

qu’est-ce qu’un électron exactement ?

Un électron est la plus petite particule d’un élément chargé

électriquement présent dans les objets de la vie courante. Il est si petit

qu’une agrafe en contient probablement 5 000 millions de millions !

Il est plus petit que l’atome dont il fait partie et représente la plus

petite unité de charge électrique.

L’électron est si petit que les règles normales s’appliquant aux

choses quotidiennes ne peuvent s’appliquer pour lui… La plupart

108 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DU COURANT ALTERNATIF AU RAYON ÉLECTRICITÉ -

des gens imaginent les électrons comme de minuscules ballons fi lant

à toute allure à travers un fi l ou en orbite dans un atome, comme de

mini-satellites autour d’une planète.

Mais la représentation d’électrons en tant que minuscules

boules de billard chargées ne fonctionne pas toujours. En fait, au

début du XXe siècle, les scientifi ques imaginaient les électrons comme

des « ondes de chance ». Les théoriciens modernes de ce champ de

recherche les voient, eux, comme des « champs de vecteurs multidi-

mensionnels ». Et si vous voulez savoir ce que tout ça signifi e exac-

tement, vous allez devoir vous coltiner un livre bien plus épais que

celui-ci !

Pourquoi se tracasser à faire passer

l’électricité dans un sens, puis dans

127

un autre, cas du courant alternatif.

Ne serait-ce pas plus simple

de le laisser circuler dans un seul sens ?

Vous n’avez pas tort… Explication : les deux principaux types

de courant électrique sont les courants alternatif (en anglais « AC »

pour « alternating current ») et continu (DC pour « direct current »).

Dans le cas du courant continu, les électrons se déplacent le long du

fi l dans une seule direction. Mais le courant alternatif (AC-DC) a un

gros avantage sur lui : on peut en modifi er le voltage en le transfor-

mant, ce qui le rend plus effi cace à distribuer !

- 109

- AUTOUR DE LA SCIENCE -

Souvenez-vous, l’électricité qui arrive dans votre maison est de

240 volts (en Europe), mais elle a été apportée par des lignes électri-

ques aériennes à plusieurs milliers de volts. Chose qui serait impos-

sible avec du courant continu dont on ne pourrait modifi er le voltage

à l’aide d’un transformateur… Or, la puissance perdue entre votre

maison et la centrale électrique (qui peut se trouver à des centaines

de kilomètres de là) peut être importante car les pertes sont liées au

carré du courant, pas au voltage. Ainsi, pour une effi cacité maximale,

l’énergie électrique est distribuée dans tout le pays à très haut voltage,

puis à faibles courants.

Enfi n, le courant alternatif est plus facile à générer que le

courant continu. Pour faire simple, l’électricité AC est produite en

faisant tourner d’immenses bobines de fi ls à l’intérieur d’aimants

géants. La bobine pénètre à l’intérieur du champ magnétique et en

sort, et cela génère un courant qui va d’abord dans un sens, puis dans

l’autre.

Lequel des deux est le plus

dangereux : le courant alternatif

128

ou le courant continu ?

Thomas Edison, grand inventeur américain, pensait que le

courant AC était beaucoup plus dangereux que le courant DC (qu’il

imaginait être la meilleure solution pour l’alimentation des maisons).

Pour le démontrer, il s’appuya sur le fait que les chaises électriques

utilisées pour les exécutions étaient alimentées par du courant alter-

natif. En réalité, concernant les risques posés par l’électricité, c’est la

quantité d’électricité impliquée qui compte, et pas vraiment le fait

qu’il s’agisse de courant AC ou DC…

Néanmoins, la question n’est pas clairement tranchée. On

peut avancer le fait que le courant DC circule dans une seule direc-

tion et que cela pourrait affecter nos muscles qui fonctionnent eux

aussi grâce à des signaux électriques. Un fort signal DC provenant

110 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DU COURANT ALTERNATIF AU RAYON ÉLECTRICITÉ -

de l’extérieur du corps pourrait entraîner une puissante contrac-

tion des muscles : au point de forcer par exemple les mains à rester

« collées » sur la source d’électricité responsable du choc électrique !

Résultat, toujours plus d’électricité traversant le corps et aucune fuite

possible…

Avec le courant AC, cet atroce scénario est moins probable car

le courant change sans arrêt de direction : les muscles se contractent

puis se relâchent très rapidement, ce qui en théorie laisse la possibilité

à la victime d’être éjectée de la source d’électricité.

Quoiqu’il en soit, qu’il s’agisse de courant AC ou DC, le danger

existe… Et au-dessus de 30 volts, dans un cas comme dans l’autre, il y

a risque d’électrocution !

Quand on se fait électrocuter, qu’est-

ce qui tue : le courant ou la tension ?

129

Le courant. La plupart des décès associés à l’électricité se

produisent parce que l’électricité touche la fonction cardiaque.

Le rythme cardiaque est sous contrôle électrique. Or, un choc

électrique vient semer la pagaille au sein du fragile équilibre qui

permet au cœur de battre normalement. S’il y a trop de courant trop

longtemps, le cœur ne peut en recevoir davantage : il passe en fi brilla-

tion auriculaire, un type de battements anarchiques des oreillettes qui

envoie moins de sang dans la circulation. Et sans apport de sang, le

cerveau se trouve privé d’oxygène, c’est la fi n !

Les hautes tensions sont plus dangereuses que les faibles

car elles peuvent transporter un courant important à l’intérieur

du corps. Toutefois, certaines sources de hautes tensions ne sont

pas dangereuses. Des systèmes tels que le générateur de van der

Graaff qui produit de très hautes tensions d’électricité statique, ou

l’étincelle utilisée pour allumer le gaz sur les cuisinières, peuvent

générer plusieurs milliers de volts. Mais ils impliquent relative-

ment peu d’électrons, donc le passage d’un faible courant pendant

un temps très court.

- 111

- AUTOUR DE LA SCIENCE -

Pourquoi faut-il être en

contact avec le sol pour être

130

victime d’un choc électrique ?

L’électricité est un fl ux d’énergie le long

d’un fi l ou au travers d’un conducteur.

S’il n’y a pas de fl ux, pas d’électricité… Et

si vous ne touchez pas le sol, l’électricité n’a

nulle part où s’enfuir. Donc elle ne peut pas

vous traverser.

Mais les oiseaux sont posés sur

les lignes électriques à haute tension.

131

Est-ce que leurs deux pattes

ne réalisent pas un circuit ?

Si. Les oiseaux constituent un circuit, mais très modeste…

Comme dans tout circuit, l’électricité cherche à trouver la route la

plus simple pour voyager. Et comme l’oiseau, les deux pattes perchées

sur le même fi l, a une haute résistance, l’électricité passe tout droit à

l’intérieur du fi l, hautement conducteur lui.

Bien que la différence de potentiel entre le fi l et la terre

puisse être de plusieurs milliers de volts, la différence de potentiel

entre les deux pattes de l’oiseau est extrêmement faible (il n’y aura

donc pas de courant très important circulant entre ses pattes). En

revanche, si l’oiseau avait le malheur de pouvoir poser une patte

sur le fi l et l’autre au sol, il serait rapidement transformer en…

poulet grillé !

112 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DU COURANT ALTERNATIF AU RAYON ÉLECTRICITÉ -

Pourquoi les transformateurs

grésillent ?

132

Les transformateurs connectés au réseau électrique

grésillent parce que l’électricité (du courant alternatif, voir précé-

demment) va et vient. Et les « aimants atomiques » à l’intérieur du

« cœur en fer » du transformateur sont constamment réalignés dans

un sens puis dans l’autre, cinquante fois par seconde.

Les fi ls qui transportent l’électricité sont entourés de champs

électromagnétiques. Or, dans un fi l qui véhicule du courant alter-

natif, ces champs changeront de direction à chaque changement de

direction du fl ux électrique.

Le grésillement que l’on entend est la conséquence de ces chan-

gements de direction de champs électromagnétiques. Il est provoqué

par la vibration de la boîte du transformateur, ou du revêtement

parce que, lorsque les champs changent de direction, ils attirent puis

repoussent les composants métalliques de la boîte ou d’autres fi ls.

Ce mouvement génère des vibrations causant ce bourdonnement à,

normalement, 50 Hz (50 cycles par seconde), soit la même fréquence

que pour le courant alternatif (60 Hz aux États-Unis).

- 113

- AUTOUR DE LA SCIENCE -

Pourquoi les centrales

électriques font-elles tant d’effort

133

pour chauffer l’eau, puis utilisent

des tours de refroidissement

pour la refroidir ?

Les centrales électriques produisent de l’énergie à partir d’un

combustible en deux étapes (dans le but d’en tirer un rendement

optimal). La première consiste à brûler du fuel ou du gaz pour

produire des gaz chauds qui pilotent la première des deux turbines.

Une fois ces gaz passés dans la première turbine, ils sont encore

chauds. Cette chaleur est utilisée pour le second processus : cette fois,

les gaz chauds réchauffent de l’eau froide.

L’eau est transformée en vapeur dépassant 500 °C. Elle passe ensuite

dans la seconde turbine où elle se dilate, ce qui fait tourner la turbine…

Une fois la vapeur presque complètement dilatée, il ne reste

plus d’énergie utilisable (plus assez en tous cas pour faire tourner

la turbine) mais celle-ci reste chaude. Elle est donc refroidie pour

retourner à l’état liquide de façon à pouvoir être à nouveau pompée

dans le cycle de chauffage et réutilisée. Les tours de refroidissement

sont donc les lieux où l’eau/la vapeur perd sa chaleur.

Du linge emmêlé au pain bien grillé

Qu’est-ce qui fait que tout le linge

va se fourrer dans la housse

134

de couette quand on les passe

ensemble en machine ?

Les statistiques ! Quand vous bourrez une housse de couette

dans le tambour d’une machine à laver, vous créez beaucoup de plis

qui agissent comme des portes, des ouvertures et fermetures faites au

114 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DU LINGE EMMÊLÉ AU PAIN BIEN GRILLÉ -

hasard alors que la housse tourne et tourne sans cesse à l’intérieur de

la machine à laver. Une fois que le linge a trouvé son chemin dans ce

dédale, il n’a que deux solutions : s’enfoncer plus en avant, ou faire

marche arrière dans le moindre pli offert par la housse. Cerise sur

le gâteau, il y a une porte ouverte en permanence que le linge peut

toujours emprunter, la fente d’entrée de la housse de couette !

Une fois à l’intérieur, il a encore la même chance d’en sortir que

d’y rester piégé. Mais au fur et à mesures des tours de machine, plus

le linge s’y enfonce et moins les chances d’en sortir sont importantes.

Sans compter que s’il arrive à en sortir, les chances qu’il y retourne

à nouveau avant la fi n du cycle de lavage sont plutôt élevées… Bref,

à en croire les statistiques et les lois de probabilité, une partie de vos

vêtements fi nira toujours dans la housse de couette. Quelle pagaille à

chaque fois !

Pourquoi est-ce si difficile de faire

disparaître un pli au repassage

135

sur un vêtement alors qu’il est

si facile de le froisser ?

Les fi bres qui constituent la matière des vête-

ments préfèrent rester en lignes droites. Et quand vous

repassez un pli existant, vous alignez les fi bres en lignes

droites. Ce n’est pas très diffi cile à faire puisque c’est

ce que veulent faire les fi bres, d’emblée.

En revanche, se débarrasser d’un pli

indésirable est une autre histoire. Les fi bres aiment

restées en lignes droites et résistent aux efforts

apportés pour les perturber. Toutefois, il est possible

de calmer leurs ardeurs en les prenant par surprise

avec le fer. La solution ? Les humidifi er avant de

les repasser. Cette fois, elles feront moins les

fi ères !

- 115

- AUTOUR DE LA SCIENCE -

Pourquoi utilise-t-on du bicarbonate

de soude pour nettoyer les

136

réfrigérateurs et les congélateurs ?

La plupart des odeurs provenant de sources alimentaires sont

acides. Or, le bicarbonate de soude (ou bicarbonate de sodium) est

exactement l’inverse : lui est légèrement alcalin. Autrement dit, il

peut neutraliser l’acidité et vous débarrassera des mauvaises odeurs

qui envahissent votre réfrigérateur.

Par exemple, l’acide butyrique qui peut provenir d’aliments

ayant tourné réagira avec le bicarbonate de sodium pour faire du

butyrate de sodium qui, lui, n’a pas d’odeur. En revanche, certaines

odeurs, comme celles dégagées par les poissons ou les viandes, sont

alcalines. Et cette fois, le bicarbonate de sodium ne pourra pas vous

fi ler un coup de pouce. Le remède ? Laisser reposer une nuit entière

dans le frigo un bol rempli de vinaigre (acide).

Pourquoi le papier journal jaunit-il

plus vite que les autres types

137

de papier ?

Le souci principal des éditeurs de journaux est d’apporter

les informations à leurs lecteurs aussi vite que possible et au prix le

plus bas. Ils utilisent donc le papier le moins cher. Même chose pour

l’encre. Ainsi, les journaux ont une durée de vie très courte : à quoi

cela servirait de les imprimer dans du papier de meilleure qualité

alors qu’ils sont condamnés à être « consommés » puis jetés dans la

journée de leur achat ?

Pour en revenir aux bases de la fabrication du papier, il faut

savoir que les principaux composants du bois sont la cellulose et la

lignine. Les fi bres de cellulose étant longues et résistantes, elles assu-

rent la souplesse du papier. Quant à la lignine qui rend le bois dur,

elle, est acide…

116 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DU LINGE EMMÊLÉ AU PAIN BIEN GRILLÉ -

Ainsi, dans les papiers plus coûteux, la pâte à papier est cuite

afi n d’éliminer cette lignine. Mais le papier journal est fabriqué à

partir de bois n’ayant pas subi ce type de traitement. Il contient donc

encore beaucoup de lignine. C’est elle qui est responsable du jaunisse-

ment du papier qui apparaît avec le temps, lors d’expositions répétées

à la lumière.

Pourquoi le papier essuie-tout

absorbe-t-il mieux l’eau que

138

les autres types de papier ?

Le papier est constitué de fi bres d’arbres naturellement hydro-

philes (qui ont une forte affi nité avec l’eau). Mieux que ça, elles

adorent l’eau ! Mais la dernière chose que vous souhaitez, c’est que ces

fi bres présentes dans le papier aspirent entièrement l’encre de votre

stylo quand vous écrivez, n’est-ce pas ? Voilà pourquoi on ajoute de

la glaise à la préparation qui permet de fabriquer du papier. Ainsi, ce

genre de problèmes n’arrive pas.

La production de papier essuie-tout, elle, n’en nécessite pas.

Ainsi, le papier absorbant est essentiellement constitué de fi bres de

papiers basiques et de quelques additifs améliorant seulement sa

solidité. Il subit également un procédé appelé crêpage : il s’agit de

« faire bouffer » les fi bres puis de les faire sécher sur un cylindre. Si le

- 117

- AUTOUR DE LA SCIENCE -

papier crêpé est effectivement fabriqué de cette manière (il s’agit de

la forme la plus extrême de crêpage), l’essuie-tout subit bien le même

sort, mais pas d’une telle ampleur.

Pourquoi les végétaux

se ramollissent-ils à la cuisson ?

139

Toutes les plantes sont constituées de millions de cellules

végétales. Chacune de ces cellules est entourée d’une paroi cellulaire très

résistante. Les cellules adjacentes sont maintenues entre elles par une

sorte de colle. Ainsi, quand vous mangez un légume cru ou un morceau

de fruit pas mûr, vos dents doivent briser les liens tissés par ces cellules

collées. D’où cette sensation croquante quand vous mordez dedans !

La cuisson ramollit cette colle entre les cellules, si bien que cette

fois, vos dents glissent facilement entre les cellules. Fini le côté croquant…

La même chose se produit avec les fruits et légumes trop mûrs.

Pourquoi ne faut-il pas cuire

de rhubarbe dans une casserole

140

en aluminium ?

L’aluminium se trouve sous une fi ne couche, oxydé, en surface

du fond de la casserole pour la protéger de la destruction par l’air.

Mais certains aliments, en raison de leur caractère acide ou alcalin,

pénètrent facilement à la surface du métal et y forment des composés

d’aluminium gris ou noirs.

Or, la rhubarbe est très acide (elle a un pH de 3,1). En effet,

ses feuilles contiennent de fortes concentrations d’acide oxalique.

Pour cette raison, on les considère trop toxiques pour être consom-

mées. Autre problème lié à cette acidité, cuire de la rhubarbe dans

une casserole en aluminium risque de l’abîmer (sans compter que la

présence de composés noirs pourrait plus tard entraîner la décolora-

tion de la nourriture préparée dans la casserole) !

118 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DU LINGE EMMÊLÉ AU PAIN BIEN GRILLÉ -

Enfi n, une partie de cet aluminium risque ensuite de terminer

sa course dans la nourriture. Pas forcément en grande quantité, mais

quand même… Précisons qu’aucune étude n’a jamais suggéré qu’il

y ait un danger réel à cuisiner avec des casseroles en aluminium.

D’ailleurs, il existe bien d’autres sources d’aluminium dans notre

alimentation : par exemple, le thé, les herbes et les épices en contien-

nent beaucoup ! Mais la plupart de cet aluminium traverse notre

organisme sans être absorbé.

Les patates vertes sont-elles

toxiques ?

141

La couleur verte des pommes de terre apparaît lorsqu’elles

sont exposées au Soleil. Il s’agit de chlorophylle, une molécule non

toxique. En revanche, ces patates vertes contiennent surtout un autre

composé chimique, la solanine qui elle est un poison (non détruit à

la cuisson) ! Elle se concentre particulièrement sous la peau lorsque

les pommes de terre sont exposées au Soleil, ainsi qu’au niveau des

germes. D’où l’intérêt de bien les éplucher avant de les savourer…

On retrouve la solanine en quantité toxique dans le lierre et les

aubergines qui font, comme les patates, partie de la famille des Sola-

nacées. Si elle peut provoquer des troubles gastriques, elle ne risque

pas de tuer un adulte à faible dose. Il faudra même manger beau-

coup de pommes de terre avant de tomber malade à cause d’elle : une

personne de corpulence

normale devra consommer

900 grammes de pommes

de terre bien vertes pour

souffrir des effets toxiques

de la solanine. Les très

jeunes enfants, eux, y

sont plus sensibles.

Méfi ance donc.

- 119

- AUTOUR DE LA SCIENCE -

D’où vient ce crépitement émis

lorsqu’on jette des aliments

142

dans une casserole chaude ?

S’agit-il d’une réaction chimique ?

Ce crépitement est simplement le bruit de petites gouttes

de graisse et d’eau projetées les unes contre les autres. Quand vous

chauffez quelque chose, la graisse fond et s’étale. L’eau s’échappe

aussi, mais comme les deux ne peuvent se mélanger et qu’elles sont

toutes deux très chaudes, elles fi nissent par essayer d’emprunter

plutôt violemment le chemin de l’autre. Ces mouvements rapides

sont à l’origine du crépitement que vous entendez.

Qu’est-ce qui fait qu’une substance

a une odeur ?

143

Les choses ont une odeur parce qu’elles libèrent de

petites molécules dans l’air. Ces molécules passent à l’intérieur de

nos narines où se trouvent des récepteurs qui capturent les odeurs et

les identifi ent.

Activés, les récepteurs olfactifs envoient un signal le long

des nerfs. Lorsqu’il parvient au cerveau, il lui permet d’identifi er

l’odeur en reconnaissant de quel type de récepteurs provient ce signal

nerveux. En effet, les récepteurs olfactifs ayant une certaine confi -

guration, seules les molécules odorantes de forme

complémentaire peuvent s’y loger.

Certains objets dégagent une odeur, mais

notre nez ne possède pas les récepteurs dont la

forme corresponde aux molécules émises. Nous ne

pouvons donc pas les sentir alors que les animaux,

souvent, eux le peuvent.

120 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DU LINGE EMMÊLÉ AU PAIN BIEN GRILLÉ -

D’où vient cette odeur qui émane

du goudron sur lequel il vient juste

144

de pleuvoir ?

Ces odeurs sont plus prononcées lorsque la pluie ou un tuyau

d’arrosage a humidifi é une surface chaude (de telle sorte qu’il y a

une très forte poussée d’évaporation de la surface d’eau sous forme

de vapeur s’échappant vers le haut). L’évaporation entraîne souvent

avec elle des traces de gaz issus de cette même surface goudronnée.

Les routes par exemple portent des accumulations d’huile

et de caoutchouc, alors que la terre et les pelouses contiennent de

nombreuses sources de gaz. Donc, ce que vous sentez provient de

cette soudaine évaporation accompagnée d’un assortiment d’odeurs

de matières présentes en surface.

L’odeur sera plus forte juste après une pluie succédant à une

longue période sèche car différentes substances auront eu le temps de

s’incruster dans le goudron (par temps très chaud, le phénomène sera

encore amplifi é car l’évaporation sera encore plus prononcée).

Cette odeur caractéristique de macadam fraîchement mouillé

n’est pas unique. On la retrouve aussi en ville, en campagne et même

dans la brousse africaine ! Les odeurs qui s’échappent des surfaces

de sols spécifi ques ont toutes des ressemblances. La seule différence

sera un changement dans la composition exacte des gaz volatiles qui

constituent l’odeur.

- 121

- AUTOUR DE LA SCIENCE -

Les gens parlent aussi d’une « odeur avant l’orage ». Ici, il

s’agit plutôt d’électricité dans l’atmosphère ! Les orages transportent

de grandes quantités de charges électriques, et l’air qui se déplace

rapidement accumule de l’électricité statique. C’est elle que les gens

disent sentir…

Pourquoi le sel donne-t-il soif ?

145

Le corps humain est constitué de 60 % d’eau dont une

grande majorité contenue dans les cellules. Une partie de cette eau

est employée au transport des cellules sanguines à travers tout l’or-

ganisme.

Que se passe-t-il lorsque vous mangez un plat trop salé ?

L’excès de sel (du chlorure de sodium) se retrouve dans l’eau extra-

cellulaire du corps : littéralement, à l’extérieur des cellules. Résultat,

les cellules contiennent alors moins de sel que le milieu dans lequel

elles baignent. L’eau, en dehors, est donc beaucoup plus salée !

Du coup, l’eau à l’intérieur des cellules s’en échappe pour

rejoindre le sodium présent dans la circulation sanguine. Effet direct,

les pauvres cellules se retrouvent asséchées ! Elles ont soif… Vous

aussi. Pour compenser, vous buvez. Et plus vous mangez salé, plus

vous aurez besoin de boire pour étancher votre soif.

122 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DU LINGE EMMÊLÉ AU PAIN BIEN GRILLÉ -

Pourquoi les bateaux flottent-ils ?

Il est temps de parler d’un grand savant, Archimède, dont

146

le célèbre principe explique que tout corps plongé dans

un liquide reçoit de la part de celui-ci une poussée verti-

cale, qui s’exerce de bas en haut, et qui est égale au poids du volume

de liquide déplacé.

Est-ce que vous savez où ce grand monsieur en est venu à une

telle conclusion ? Dans son bain ! On raconte qu’il était si excité de

cette découverte scientifi que fondamentale qu’il bondit hors de l’eau

et courut, nu, dans la rue en criant « Eureka ! ».

Revenons-en aux bateaux. Un bateau en acier est très lourd.

On pourrait s’attendre à ce qu’il coule. Car si vous étiez un simple

morceau d’acier du même poids, vous couleriez sans doute plus vite

au fond de l’eau qu’il n’a fallu de temps à Archimède pour crier

Eureka…

Mais supposez que le bateau en question pèse 1 000 tonnes et

qu’on le dépose à la mer en douceur : après avoir déplacé 1 000 tonnes

d’eau, il va fl otter (en supposant qu’il ne soit pas submergé). Pour

être sûr qu’il ne coule pas, il doit aussi avoir une forme adéquate. Si

vous déposez une planche de bois sur l’eau, elle devrait fl otter car

l’air piégé entre les fi bres de bois lui permet d’être moins dense que

l’eau… Ainsi, c’est la même chose pour un bateau. Sa forme doit lui

permettre de contenir beaucoup d’air.

Si vous calculez la densité moyenne du volume d’air contenu

dans la coque, et l’acier combiné, vous devriez aboutir à un bateau

de densité incroyablement faible qui fl otte. Évidemment, si l’eau se

répand soudainement à l’intérieur, sa densité change rapidement et

devient très vite supérieure à celle de l’eau qui l’entoure : fuyez cette

fois, le bateau coule !

- 123

- AUTOUR DE LA SCIENCE -

Est-il vrai qu’en vidant l’eau de la

baignoire, elle s’évacue toujours dans

147

le sens des aiguilles d’une montre ?

Faux ! Tout dépend de la

façon dont l’eau se déplace dans

la baignoire… Le mythe selon

lequel l’eau s’évacue dans un

certain sens par le trou de vidange

en fonction du lieu où l’on se trouve

sur la planète est infondé.

La force de Coriolis, qui

résulte de la rotation de la Terre

et décide du sens de rotation des

masses d’air (dans le sens

contraire des aiguilles d’une

montre dans l’hémisphère

Nord, dans le sens des aiguilles d’une

montre dans l’hémisphère Sud), ça fonctionne seulement pour les

océans et l’atmosphère ! Rien à voir avec ce qu’il se produit dans

votre bain. La direction prise par l’eau lorsque la baignoire se vide est

plutôt déterminée par la forme du trou de vidange et par ce que fait

l’eau au moment où vous retirez la bonde. Hé oui, cette explication

est bien moins « fun » que celle du mythe… Déçu ?

Comment du cuir peut-il affûter

un rasoir ?

148

Lorsqu’on utilise une lame de rasoir, elle fi nit par être

émoussée. L’usage régulier du rasoir élargit effectivement l’épaisseur

de la lame. En la traînant sur un cuir à rasoir, on lui redonne une

certaine jeunesse : comme par magie, elle retrouve sa fi nesse et votre

rasoir est à nouveau bien aiguisé !

124 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DU LINGE EMMÊLÉ AU PAIN BIEN GRILLÉ -

Les cuirs ne sont pas si effi caces sur les lames plus denses – trop

de matière à travailler… – comme celles d’une paire de ciseaux par

exemple. Toutefois, ils peuvent être très effi caces sur les couteaux en

acier au carbone, l’acier au carbone étant moins résistant que l’acier

inoxydable (donc plus facile à affûter).

Une balle de squash chaude rebondit-

elle mieux qu’une balle froide ?

149

Oui. Une balle plus fl exible rebondira bien sûr

plus haut que les autres ! Car lorsque la balle frappe le sol, l’énergie

cinétique est conservée dans la balle alors que celle-ci est « écrasée »

sur le côté entrant en contact avec le sol.

Cette énergie peut ensuite être libérée lorsque la balle s’étire à

nouveau. Résultat, la balle est renvoyée en l’air. Plus l’énergie ciné-

tique est emmagasinée lors du mouvement vers le bas, plus elle est

libérée au moment du rebond. Bref, la balle monte bien plus haut.

Pensez à un ressort : si vous le comprimez puis le laissez

repartir, l’énergie que vous lui avez donné au moment de la compres-

sion sera libérée lorsque le ressort s’étirera. C’est pareil pour la balle

de squash. Lorsqu’elle touche le sol, la matière qui la compose est

comprimée au sol puis « libérée » d’un seul coup, la renvoyant en l’air.

Mais pourquoi donc le caoutchouc d’une balle de squash se

comporterait-il davantage comme un ressort

lorsqu’elle chauffe

? Parce que le caout-

chouc est un élastomère. Autrement dit, il est

constitué de molécules qui sont enroulées,

un peu à la manière d’un ressort, et peuvent

être étirées et écrasées comme

un ressort ! Ainsi, plus vous

chauffez ce caoutchouc, plus

les liaisons entre les molécules sont fl exi-

bles, et plus le rebond de la balle est

important.

- 125

- AUTOUR DE LA SCIENCE -

La pression à l’intérieur d’une balle

de squash a-t-elle une influence

150

sur la façon dont la balle rebondit ?

Au cours d’une partie de squash, l’énergie cinétique de la balle

est convertie en chaleur lorsqu’elle frappe les murs et la raquette. De

tels chocs entraînent une hausse de la température de l’air logé dans

la balle, et par conséquent une hausse de la pression de l’air à l’inté-

rieur de la balle.

Pour qu’un objet puisse rebondir, il doit être composé d’un

matériau capable de changer de forme lors d’un impact et de tenter

de retrouver sa forme d’origine après le choc. Une augmentation

de la pression de l’air à l’intérieur de la balle de squash entraîne un

retour rapide à sa forme d’origine, et la fait rebondir plus haut. La

réponse à votre question ? Oui, tout à fait.

Pourquoi est-ce si difficile de pédaler

sur un vélo aux pneus à plat ?

151

Question de friction ! Lorsqu’un pneu est bien gonfl é,

seule une petite partie du pneu entre en contact avec le sol. Il y a

donc bien moins de frottements entre le pneu et la route que lorsqu’il

est dégonfl é…

126 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DU LINGE EMMÊLÉ AU PAIN BIEN GRILLÉ -

La friction est également l’élément qui fait qu’il est plus facile

de faire du vélo de course sur la route que du VTT : les vélos tout

terrain ayant des roues plus épaisses, une grande partie de la surface

des pneus se trouve en contact avec le sol (il y a plus de frottements

qu’avec un vélo de course, et pédaler demande plus d’efforts). Toute-

fois, cette adhérence supérieure qu’ont les VTT au sol leur permet de

franchir plus facilement les chemins boueux sans que le cycliste ne

risque la chute à tous les coups.

Les vélos de course, eux, n’ont pas besoin de disposer d’une

telle prise au sol. Donc, la surface de roue en contact direct avec la

route est inférieure (elle est de quelques millimètres seulement).

Pourquoi une surface cirée

brille-t-elle plus lorsqu’on la brosse ?

152

L’effet lustré est simplement une bonne réfl exion de la

lumière qui arrive en surface. On peut donc avoir un très joli lustre

sur une surface très lisse. Si les rayons de lumière réfl échis sont tous

parallèles les uns aux autres, c’est une réfl exion parfaite. Les miroirs

sont un exemple de surfaces très lisses et très polies.

À l’inverse, une surface rayée renverra la lumière dans de

nombreuses directions : elle n’aura pas une très bonne réfl exion.

La plupart des cires sont à base de paraffi nes (de longues chaînes

d’hydrocarbures) et pénètrent très facilement dans les petites

fentes et les érafl ures… Ainsi, lorsqu’on passe de la cire sur une

surface, on remplit toutes les imperfections au fur et à mesure

des couches passées. En passant un coup de brosse sur le tout, on

lisse la surface qui peut à nouveau réfl échir la lumière avec éclat

et briller !

- 127

- AUTOUR DE LA SCIENCE -

Pourquoi le pain grillé n’a-t-il pas

le même goût que le pain classique ?

153

Quand vous faites griller du pain, il se produit deux

choses. D’abord, en présence de chaleur, l’eau du pain s’évapore. Le

pain devient sec. Ensuite, les sucres présents à sa surface commen-

cent à se caraméliser, et les sucres et protéines en surface interagis-

sent. Résultat, le pain brunit !

La caramélisation est le nom donné aux réactions chimiques qui

apparaissent lorsqu’un sucre est chauffé à tel point qu’il commence

à se briser. Plus d’une centaine de composés différents – beaucoup

d’entre eux ayant des saveurs distinctes – sont fabriqués durant cette

phase de caramélisation. Ce sont eux qui donnent au pain grillé son

goût si exquis. Mmmmmh…

128 - Les chats ont-ils un nombril ?

4

TOUT ÇA SUR TERRE ?

Des planètes tournantes aux bombes

atomiques

Comment se déplace la Terre ?

154

La Terre est infl uencée par le champ gravitationnel du

Soleil. Isaac Newton, en 1687, a d’abord expliqué que deux objets

s’attiraient mutuellement et que la force d’attraction impliquée était

liée à la masse de chaque objet et à la distance

qui les sépare. C’est cette force d’attraction

entre les planètes et le Soleil qui les main-

tient en orbite autour de lui. Sans elle,

les planètes pourraient tout simplement

errer en ligne droite, comme un marron

qui se détache de sa fi celle !

Un marron ? En fait, la manière dont la

Terre tourne autour du Soleil est très semblable à

ce qu’on observe dans le jeu des marrons

(ou jeu des « conkers ») très connu en

- 129

- TOUT ÇA SUR TERRE ? -

Angleterre, un peu moins en France : chaque concurrent a son marron

percé dans lequel passe une fi celle. Le marron peut donc être balancé en

l’air, tournoyant au bout de son morceau de fi celle. S’il s’en détache suite

au choc du marron d’un autre concurrent, c’est perdu. Il va fi ler…

Mais pourquoi la Terre ne tombe-t-elle pas sur le Soleil ? Parce

qu’elle se déplace aussi en arrière par rapport à lui. Donc, malgré

l’attraction du Soleil, ce mouvement de recule de notre planète prend

des allures de fuite. L’un dans l’autre, au fi nal, la Terre gravite « tran-

quillement » autour du Soleil.

J’ai entendu dire que la Terre

avait environ 4,5 milliards d’années.

155

Comment pouvons-nous en être sûrs ?

Au XIXe siècle, les scientifi ques ont tenté de calculer l’âge de la

Terre en estimant le temps nécessaire au refroidissement d’une roche

en fusion à sa température actuelle. Sur cette base, Lord Kelvin décida

que la planète ne devait pas avoir plus de 100 millions d’années.

Hélas pour lui, cet âge ne coïncidait pas avec la nouvelle théorie de

l’évolution de Charles Darwin. Et la divergence ne put être résolue

jusqu’à la découverte de la radioactivité… Il devint enfi n clair que

les minéraux de certaines roches avaient été conservés chauds en

raison de la désintégration radioactive. La vitesse de la désintégration

radioactive devenait l’indice avec un grand I qui allait permettre de

déterminer l’âge de notre planète !

La vitesse à laquelle se désintègrent les isotopes radioactifs est

souvent exprimée en demi-vie (il s’agit du temps au bout duquel l’isotope

a perdu la moitié de son activité radioactive). Pour certains éléments, cette

demi-vie peut être courte. Mais l’isotope communément trouvé dans les

roches baptisé uranium-238 a une demi-vie de 4,5 milliards d’années.

Donc, en théorie, si l’on peut mesurer le degré de désintégra-

tion de ces isotopes, on peut obtenir leur âge. Toutefois, le processus

est plus complexe car l’uranium passe par différentes étapes radioac-

tives, toutes avec des demi-vies beaucoup plus courtes. Ainsi, si

130 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES PLANÈTES TOURNANTES AUX BOMBES ATOMIQUES -

l’uranium-238 (d’une demi-vie de 4,5 milliards d’années, rappelons-

le) fi nit par se transformer en plomb-206 non radioactif, l’uranium-

235 d’une demi-vie de 0,71 milliard d’années seulement fi nit par se

transformer en plomb-207 stable comme le plomb-206. En mesurant

les concentrations de ces deux isotopes de plomb dans les roches, les

géologues peuvent déterminer leur âge.

Pour obtenir l’âge de quelque chose de plus récent – de moins

de 50 000 ans par exemple – on utilise l’isotope radioactif connu

sous le nom de carbone-14. Sa demi-vie est seulement de 5730 ans.

De plus, il est présent chez tous les organismes vivants (plantes et

animaux) jusqu’à leur mort, lorsqu’il commence à se désintégrer. Ça

le rend très utile pour connaître l’âge de restes d’arbres, d’étoffes,

d’êtres humains ou d’animaux.

Si l’on pouvait percer un trou

jusqu’au centre de la Terre et ressortir

156

de l’autre côté, pourrions-nous

tomber dedans ?

Vous tomberiez alors de 6 380 km jusqu’au centre de la Terre,

puis votre élan vous entraînerait en partie de l’autre côté. En partie

seulement car la gravité vous ramènerait bien vite vers le centre et

durant quelques balancements, vous oscilleriez près du noyau, et fi ni-

riez par rester au centre, ne subissant plus aucun effet du champ gravi-

tationnel terrestre. Toutefois, vous

seriez alors rôti et croustillant

à souhait : n’oubliez pas que

la température au centre de la

Terre avoisine les 3 000 °C ! Il faut

aimer. Et supporter surtout… Sans

oublier la pression, 14,2 millions

de fois plus importante que la

pression atmosphérique

! Alors,

l’aventure vous tente toujours ?

- 131

- TOUT ÇA SUR TERRE ? -

Quel est le diamètre de la Terre ?

Comment a-t-on pu le mesurer ?

157

Voici les faits. Au niveau de l’Équateur, la Terre a un

diamètre de 12 756 kilomètres et une circonférence de 40 000 kilo-

mètres. Nous sommes plutôt bien informés au sujet de ses mensu-

rations depuis fort longtemps. La preuve, les Grecs s’y intéressaient

déjà il y a 2 000 ans !

Un savant grec du nom d’Eratosthène disait : « La Terre est

ronde, n’est-ce pas ? », quelqu’un poursuivait « Oui, et alors ? ».

Eratosthène répondait : « Hé bien, si je sais que la Terre est ronde,

que je suppose que le Soleil est loin d’ici, alors les rayons du Soleil

qui atteignent la Terre sont parallèles. Et en utilisant la géométrie du

triangle décrite par Pythagore, je pourrais calculer la circonférence

de la Terre ».

Eratosthène savait qu’à midi à Assouan, en Egypte où il vivait,

le Soleil était à sa position la plus haute parce que ses rayons attei-

gnaient le fond du puits de la ville sans y laisser d’ombre, situation qui

ne pouvait se produire que si le Soleil était précisément à la verticale.

Il savait aussi qu’une ville du nom d’Alexandrie était directement

au nord d’Assouan. Il lui fallait donc découvrir à quelle distance se

situait Alexandrie d’Assouan. Il allait également calculer quel était

l’angle formé par un objet et son ombre à midi à Alexandrie…

132 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES PLANÈTES TOURNANTES AUX BOMBES ATOMIQUES -

Il envoya un éclaireur parcourir la distance entre les deux

villes à dos de chameau, et mesura le temps écoulé pour aller de

l’une à l’autre. Il put ainsi calculer cette distance : elle était d’environ

800 km. Bien sûr, cela ne représentait qu’une infi me fraction de la

circonférence de la Terre. Mais s’il pouvait savoir à quoi elle corres-

pondait, il pourrait ensuite défi nir la circonférence de la Terre…

Problème, comment déterminer cette fraction cruciale ?

C’est là que les angles des ombres interviennent. Si la Terre est

courbe, et si les rayons du Soleil l’atteignent à angle droit à Alexan-

drie, alors la lumière n’arrivera pas à la verticale ailleurs… Essayez

cela : dessinez un cercle avec une fl èche pointant droit dessus. À côté

de cette fl èche, dessinez-en une autre, puis une autre, etc. jusqu’à

obtenir de nombreuses lignes parallèles pointant vers la Terre. Que

constatez-vous ? L’angle que les lignes forment lorsqu’elles touchent

le cercle varie. C’est cet angle qu’Eratosthène a tenté de mesurer à

Alexandrie. Utilisant les lois de Pythagore concernant les angles des

triangles, il pouvait le calculer à partir de la hauteur d’un bâton et de

la longueur de l’ombre projetée.

Dessinez un autre cercle, puis une ligne allant du bord du

cercle au centre. Tracez une autre ligne à partir d’un autre point

allant du cercle au centre. Vous avez maintenant deux lignes se

réunissant au centre du cercle. Ces lignes forment un angle entre

elles et c’est cet autre angle qu’Eratosthène a mesuré. Il connaissait

la distance entre deux points à partir de la distance parcourue par

l’homme qu’il avait envoyé, et il connaissait l’angle au centre du

cercle fait par l’ombre avec le bâton. À partir de ça, il a pu calculer

la circonférence de la Terre puisqu’il savait que l’angle au centre

d’un cercle mesure 360°. En fait, il est même tombé très près des

résultats obtenus par les techniques modernes (à l’aide des mesures

fournies par les satellites) ! Plutôt surprenant quand on pense que

c’était il y a 2 000 ans…

- 133

- TOUT ÇA SUR TERRE ? -

Est-il vrai que la population

de la Terre pourrait tenir

158

dans la principauté d’Andorre ?

Ça l’a été, oui. Mais plus maintenant…

Andorre, située entre la France et l’Espagne, a

une surface d’environ 460 km². Si vous donnez

1 000 cm² à chaque personne (de quoi se tenir

simplement à l’étroit !), vous pouvez faire tenir

4,6 milliards d’individus. Mais en 2006, la

population mondiale atteignait 6,5 milliards

d’êtres humains, soit trop cette fois pour la

principauté. Vous pouvez toujours

essayer la combinaison Andorre

plus l’île d’Oléron, là vous pourrez

entasser tout le monde.

Combien de gens sont morts

dans le passé par rapport

159

aux vivants d’aujourd’hui ?

Estimer le nombre de personnes qui ont peuplé la Terre depuis

le début de l’Humanité est extrêmement diffi cile. Il n’y a eu aucun

chiffre à ce sujet jusqu’au milieu du XVIIe siècle, lorsqu’un Hollandais,

Isaac Vossius, savant et collectionneur de manuscrits anciens, estima

la population mondiale à 545 millions d’individus. Depuis, celle-ci

n’a cessé de s’agrandir malgré les revers causés par les guerres, les

épidémies et autres famines.

Il faut dire qu’un changement majeur a eu lieu au XVIIe siècle :

le déclin de la mortalité ! Ceci grâce à une meilleure hygiène, une

alimentation plus saine, l’essor de la vaccination et la disparition de

certaines maladies (comme la peste ou le choléra). Ces nouvelles

134 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES PLANÈTES TOURNANTES AUX BOMBES ATOMIQUES -

conditions, associées à une augmentation progressive de la natalité,

ont fait croître la population d’Europe à un rythme prodigieux.

Mais pourquoi est-ce si diffi cile de calculer la population

mondiale depuis les débuts de la vie humaine ? En fait, il est impos-

sible de dire combien de personnes ont effectivement vécu aux

époques préhistoriques. Si nous considérons que les êtres humains

(diffi cile là aussi de défi nir les premiers stades du développement

humain…) étaient un certain nombre les 200 000 dernières années,

et que la population a augmenté de manière linéaire jusqu’à 8 000 ans

avant Jésus-Christ, les anthropologues ont estimé qu’avant 8 000 ans

avant Jésus-Christ, 768 milliards de gens ont vécu sur Terre. Après ?

2 207,5 milliards. Cela ferait passer à 2 975,5 milliards d’individus

depuis les débuts de l’Humanité. Mais souvenez-vous bien qu’il y a

beaucoup d’hypothèses pour en arriver à un tel résultat…

La population mondiale actuelle compte 6,5 milliards d’êtres

humains.

Si le centre de la Terre est si chaud,

pourquoi les océans ne le sont-ils pas

160

davantage ?

En effet, le centre de la Terre est extrêmement chaud. Il y fait

environ 4 300 °C. Mais plus on s’approche de la surface terrestre, plus

la température baisse… En fait, la croûte terrestre – en quelque sorte,

son enveloppe externe – peut même être vraiment froide à certains

endroits ne comprenant aucune zone volcanique !

Donc, concernant l’océan situé juste au-dessus de cette croûte,

vous imaginez que la chaleur du centre de la Terre pourrait s’échapper

par là ? Impossible, la croûte terrestre est beaucoup plus froide que le

centre de la Terre… Et l’océan n’est pas un jacuzzi !

- 135

- TOUT ÇA SUR TERRE ? -

Qu’est-ce qui maintient le ciel

en l’air ?

161

Cette question n’est pas aussi sotte qu’elle y paraît. L’at-

mosphère est constituée de gaz. Or, les gaz peuvent être comprimés.

Alors pourquoi la gravité n’entraîne-t-elle pas l’air vers le sol, de telle

sorte que l’atmosphère ne mesure plus que quelques mètres d’épais-

seur ? À cause des mouvements des molécules qui composent l’air.

Dans les solides, les molécules ne bougent pas beaucoup, elles

le font davantage dans les liquides et plus encore dans les gaz. Pour en

revenir à votre question, tous ces mouvements de molécules luttent

contre la gravité qui essaye d’attirer les gaz vers le bas. La gravité

est donc assez forte pour empêcher l’air de s’échapper dans l’espace,

mais pas suffi samment pour faire face à l’agitation permanente des

molécules !

Jusqu’où s’élève l’atmosphère ?

162

L’atmosphère s’élève à 2 414 km au-dessus de la surface de

la Terre. Toutefois, la majeure partie des gaz (environ 75 %) se trouve

dans les 16 premiers kilomètres au-dessus de la surface terrestre.

136 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES PLANÈTES TOURNANTES AUX BOMBES ATOMIQUES -

L’atmosphère est divisée en couches. L’exosphère, extrême

limite de l’atmosphère, se rencontre à partir de 700 km et au-delà, la

thermosphère entre 700 et 85 km, la mésosphère entre 88 et 48 km

et la stratosphère entre 48 et 11 km. Cette stratosphère contient la

couche d’ozone qui protège les organismes vivants sur Terre des

dangereux rayons ultraviolets du Soleil.

La troposphère, couche la plus basse de l’atmosphère, fait en

moyenne 11 km d’épaisseur, mais 16 km à l’équateur et seulement 8

aux Pôles, des lieux souvent évoqués dés qu’on parle de climat…

Quel effet aurait une bombe nucléaire

sur le climat ?

163

Les bombes nucléaires envoient beaucoup de poussières

et de débris rocheux dans l’atmosphère. L’essentiel retombe sur Terre,

mais les particules les plus fi nes peuvent rester plusieurs semaines

– voire plusieurs mois ! – dans l’atmosphère. Dans ce cas, les couchers

de Soleil sont bien plus rouges qu’en temps normal car la poussière

disperse la lumière du Soleil. Résultat ? Un refroidissement global…

En effet, la poussière haute dans l’atmosphère

réfl échit une grande partie de la lumière du Soleil

qui n’atteint plus la surface de la Terre. Du coup,

celle-ci se refroidit. Un tel phénomène peut

également se produire lorsqu’un volcan

entre en éruption et jette des projections

dans l’atmosphère. D’ailleurs, on pense

aujourd’hui que le soudain ralentis-

sement observé dans le cycle infernal

du réchauffement climatique

à la fi n des années 1980 est

lié à l’éruption du Mont

Pinatubo aux Philippines.

- 137

- TOUT ÇA SUR TERRE ? -

Pourquoi la bombe H est-elle plus

dévastatrice que la bombe atomique ?

164

Une bombe atomique ou à fi ssion (bombe A) fonctionne

sur le principe de la fi ssion nucléaire, autrement dit en provoquant

l’éclatement des noyaux des atomes. Le principe de la bombe à

hydrogène ou thermonucléaire (bombe H) est, à l’inverse, basé sur la

combinaison de noyaux d’atomes.

Une bombe H contient une boule

de plutonium-239 de la taille d’un

pamplemousse. Une réaction explo-

sive en chaîne peut y démarrer dès qu’un

neutron égaré entre dans un noyau de

plutonium. Mais l’affaire peut rapidement

partir en sucette s’il y a trop peu de neutrons

pour trouver d’autres noyaux

de plutonium… Pour s’assurer

que les neutrons déclenchent

suffi samment de chocs directs, la

boule de plutonium-239 doit être entourée de charges, qui, lorsqu’elles

explosent, la comprime en un volume beaucoup plus petit. Les noyaux

d’uranium sont alors bien plus proches les uns des autres : les neutrons

ont ainsi plus de chance d’entrer en collision avec eux et la réaction en

chaîne démarre cette fois (une source de neutrons est présente pour

assurer le déclenchement de la réaction). Le résultat ? Une terrifi ante

rafale d’énergie, sous forme de chaleur, équivalente à l’utilisation de

20 000 tonnes de TNT (trinitrotoluène), un puissant explosif.

Dans une bombe à hydrogène, deux noyaux d’hydrogène lourd

fusionnent pour produire un noyau d’hélium. Et cette réaction est

déclenchée par une bombe à fi ssion (bombe A) placée dans une jaquette

contenant de l’hydrogène lourd (deutérium). La détonation obtenue est

équivalente à l’utilisation d’au moins un million de tonnes de TNT !

Heureusement, l’énergie de fi ssion est libérée de manière

contrôlée dans un réacteur nucléaire. Mais personne, jusqu’ici, n’est

parvenu à générer de l’énergie grâce à la fusion nucléaire contrôlée.

138 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES COUPS DE FOUDRE AUX ÉRUPTIONS VOLCANIQUES -

Le Soleil et d’autres étoiles, pourtant, produisent leur énergie grâce à

ce principe de fusion nucléaire.

Des coups de foudre

aux éruptions volcaniques

Combien de morceaux de pain

pourrions-nous faire griller

165

avec un seul éclair ?

Lors d’un orage, un éclair porte une énergie d’environ

10 000 000 000 joules (10 milliards de joules) à des températures

pouvant grimper jusqu’à 30 000 °C ! Il dure à peu près 10 millise-

condes, soit l’équivalent de 10 millièmes de seconde.

Un grille-pain classique fonctionne avec 25 kW d’énergie, ce

qui lui permet de faire griller deux tranches de pain en deux minutes

à 450 °C. Un éclair fait 100 millions de watts (ou 100 000 kW) donc

chaque éclair a la puissance de 80 000 grille-pains et pourrait vous

préparer 160 000 toasts… Évidemment, aligner 160 000 tranches de

pain et les retourner juste au bon moment en seulement 10 millise-

condes, c’est plutôt « chaud-bouillant » comme mission !

D’où part l’éclair : du ciel ou du sol ?

166

Un nuage dit orageux – un cumulonimbus – contient des

milliards de gouttelettes d’eau et de cristaux de glace. Les scientifi -

ques pensent, sans en être vraiment certains, que l’électricité statique

se forme à l’intérieur d’un nuage lorsque les gouttes et les cristaux

de glace se percutent. Lors de ces chocs, ils s’échangent une partie de

leurs charges électriques.

- 139

- TOUT ÇA SUR TERRE ? -

Les gouttes les plus grosses (les plus lourdes) chargées alors

négativement tombent au pied du nuage. Résultat ? Un gros paquet

de charges positives au sommet du nuage, la même version négative à

sa base. L’air – un bon isolant – les tient à distance… jusqu’à ce l’écart

entre ces deux paquets de charges devienne trop important. Cette

fois, plus d’isolation qui tienne ! Un éclair se forme entre les deux,

dans le cumulonimbus. Voilà donc décrit ici le déroulement le plus

fréquent de la formation d’éclairs. Dix pour cent de tous les éclairs se

produisent à l’intérieur même des nuages.

Mais ces gouttes, chargées négativement, qui tombent à terre

sous forme de pluies diluviennes caractéristiques des orages ont égale-

ment un effet au sol… Elles repoussent les charges négatives sur les

bâtiments, les arbres et la terre, laissant le niveau du sol chargé posi-

tivement. À nouveau se crée un potentiel électrique important entre

le nuage et la surface terrestre. Si une trop grosse charge s’accumule,

la couche isolante de l’air risque à nouveau de céder : lorsque cela se

produit, la charge à la base du nuage se décharge elle-même en cher-

chant une issue en direction du sol grâce à des éclairs dits principaux.

Lorsque l’éclair principal se rapproche du sol, une importante charge

positive, appelée décharge pilote, tire parti du sol qui monte jusqu’à

ce qu’il rencontre l’éclair principal à environ 10-20 cm au-dessus du

sol. Ces éclairs créent ensuite un chenal. Place à un second éclair

encore plus puissant : la décharge de retour ! L’origine d’un éclair

peut donc aussi bien se trouver à terre que dans les airs !

Pourquoi un éclair n’affecte-t-il pas

les gens en voiture ?

167

L’automobile se comporte comme une cage de Faraday.

Michael Faraday a démontré, au début du XIXe siècle, qu’une charge

électrostatique apparaissait uniquement sur la surface extérieure d’un

objet conducteur chargé, et pas à l’intérieur. En 1836, il fabriqua une

enceinte dans une autre enceinte (la plus petite étant recouverte d’alu-

minium). Ensuite, il envoya de très fortes tensions électrostatiques

140 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES COUPS DE FOUDRE AUX ÉRUPTIONS VOLCANIQUES -

sur l’enceinte extérieure et mesura la charge électrique à l’intérieur

de l’enceinte « vêtue d’aluminium ». Et là, rien, nada : parfaite étan-

chéité au champ électrique ! C’est ce qu’on allait bientôt appelé l’effet

cage de Faraday.

Il est utilisé pour protéger les équipements électroniques sensi-

bles, et est l’une des raisons pour lesquelles votre téléphone portable

ne fonctionnerait pas si vous tentiez de l’utiliser dans une pièce

tapissée d’aluminium (non seulement, aucune charge électrostatique

ne pourrait passer, mais aucune onde électromagnétique non plus).

Les voitures ne sont pas les seules cages de Faraday du quoti-

dien. Les avions sont aussi de bons exemples. Quelle bonne nouvelle

car ils sont souvent confrontés aux orages… Ainsi, ils ont beau être

frappés par la foudre, les passagers n’y voient que du feu ! Et puisque

le même principe s’applique pour le rayonnement contenu – il ne

peut s’échapper d’un conducteur fermé – cela explique pourquoi le

rayonnement ne passe pas au travers des parois métalliques d’un four

à micro-ondes. Rassurant également, n’est-ce pas ?

D’où vient le bruit du tonnerre ?

168

Un éclair réchauffe l’air autour de lui à environ 1 000 °C

(l’équivalent d’un sixième de la chaleur rencontrée à la surface du

Soleil). Lorsque l’air chauffe, il se dilate. Mais ce

réchauffement rapide l’entraîne à se dilater de

manière si soudaine que cela crée une onde de

choc. C’est le tonnerre !

Nous pouvons en entendre plusieurs sortes :

par exemple de longs grondements, ou au

contraire, des craquements brefs. Tout

dépend de la trajectoire de l’éclair.

Imaginez-en un qui naît à un kilo-

mètre de votre tête et vient frapper la

terre à 1 km de vos pieds. Autrement

- 141

- TOUT ÇA SUR TERRE ? -

dit, vous vous trouvez grosso modo à la même distance de chaque

point sur son trajet vertical.

Le son de chaque point de l’éclair vous parvient en même

temps : vous entendez un craquement fort. Maintenant, imaginez

qu’un éclair démarre à 1 km et termine près de vos pieds. Cette fois-

ci, le son provenant de l’origine de la trajectoire en biais de l’éclair

doit voyager un peu plus loin que le son émis au niveau de son extré-

mité fi nale. Résultat, il vous arrive plus tard et le bruit du tonnerre

ressemble davantage à un long et lent grondement…

Peut-on avoir un éclair

sans tonnerre ?

169

Le tonnerre est causé par l’éclair. L’éclair réchauffe l’air

autour de lui à très haute température. Lorsque cela se produit, l’air

se dilate et les molécules proches de l’éclair sont poussées vers l’ex-

térieur, frappant bruyamment les suivantes. Celles-ci en retour se

cognent dans les molécules situées à côté d’elles, et ainsi de suite. Le

processus se poursuit jusqu’à ce que le son parvienne à vos oreilles.

Si l’on pouvait créer un éclair dans un environnement sans air

ou sans rien qui ne puisse porter le son (dans l’espace, par exemple),

alors on n’entendrait pas le tonnerre. Toutefois, tout éclair produit

dans l’atmosphère de la Terre voyage dans l’air, et le réchauffe, ce qui

est inévitablement bruyant. Pas d’éclair sans tonnerre !

De plus, il faut prendre en compte cet autre facteur : le son

du tonnerre s’estompe avec la distance car les molécules dans l’air

perdent progressivement de l’énergie. Donc si vous étiez dans une

zone de terrain très plat, vous pourriez voir les éclairs mais le temps

qu’il parvienne jusqu’à vous, le tonnerre ne serait plus audible pour

votre oreille. Pourtant, il serait effectivement produit, vous seriez

juste incapable de l’entendre…

142 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES COUPS DE FOUDRE AUX ÉRUPTIONS VOLCANIQUES -

Pourquoi fait-il de plus en plus froid

lorsqu’on monte en altitude alors

170

qu’on se rapproche du Soleil ?

D’abord, comprenez bien que vous vous rapprochez du Soleil,

oui, mais si peu… Il est quand même situé à 149,6 millions de kilo-

mètres de la Terre. Et la montagne la plus haute – l’Everest – culmine

seulement à 8 850 mètres ! Alors forcément, vous transformer en alpi-

niste ne vous rapprochera pas tant que ça du Soleil. Oubliez cela.

À la place, pensez plutôt à… une pompe à vélo. Et pourquoi

donc ? Quand vous activez la pompe, elle commence à chauffer sous

les mouvements de va-et-vient. OK. Maintenant, pensez à un extinc-

teur d’incendie qu’on vient juste d’arrêter. La pression à l’intérieur a

rapidement chuté et l’appareil est froid, parfois suffi samment pour

apparaître glacial. Vous y êtes ? L’air dilaté se refroidit, l’air comprimé

se réchauffe.

De plus, l’air chaud monte. Or, lorsque le Soleil frappe la surface

de la Terre et la réchauffe, l’air ambiant est chauffé et commence à

monter. Mais lorsqu’il grimpe, il subit également un changement de

pression atmosphérique : d’environ 1 013 hectopascals au niveau de la

mer, celle-ci diminue progressivement avec l’altitude (car il y a

de « moins en moins d’atmosphère » pour faire pression sur

nous). Ainsi, l’air plus chaud est monté de 5 400 mètres

– l’altitude du sommet de notre montagne par

exemple – la pression atmosphé-

rique elle a diminué de moitié,

permettant à l’air de se dilater.

Et vous n’avez pas oublié je

suppose ? Quand l’air se dilate, il

se refroidit…

- 143

- TOUT ÇA SUR TERRE ? -

Sans compter que d’autres facteurs contribuent à refroidir les

sommets. La neige, la glace et même jusqu’aux étendues de roches

nues, réfl échissent beaucoup plus la chaleur du Soleil que les forêts et

les champs rencontrés à plus basse altitude !

Donc, résumons : les forêts absorbent la chaleur, l’accumulent

et contribuent à réchauffer davantage leurs environs, alors que la

neige et les glaciers renvoient la chaleur à son expéditeur, le Soleil.

Dernière chose, sachez aussi que les nuages agissent comme

des couvertures très effi caces -– en particulier la nuit – et contribuent

à garder l’atmosphère chaude en renvoyant sur Terre la chaleur qui

tenterait de s’échapper. Or, les sommets des plus hautes montagnes

ont tendance à se trouver au-dessus du niveau de la couche nuageuse.

Elles n’ont pas la chance de profi ter la nuit de son effet de couette

bien douillette…

Si la banquise autour du Pôle Nord

flotte, pourquoi ne se déplace-t-elle

171

pas sous l’effet des vents et marées ?

Justement, c’est le cas. La banquise dérive depuis la Russie, à

travers le bassin Arctique et en direction du Canada. Si vous souhaitez

faire une marche pour aller au Pôle Nord, un conseil : partez côté

Russie car la dérive des glaces sera avec vous, et vous arriverez plus

vite !

La grande majorité de la partie de l’Océan Arctique couverte

de glace est presque complètement encerclée : par la Russie, le Groen-

land, le Canada, l’Alaska ; quant aux ouvertures au Sud, elles sont

également bloquées par des chaînes de montagnes sous-marines. Du

coup, la banquise est limitée dans ses possibilités de déplacements et

reste confi née dans son propre bassin.

144 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES COUPS DE FOUDRE AUX ÉRUPTIONS VOLCANIQUES -

S’il est midi ici, quelle heure est-il

au Pôle Sud ?

172

La réponse est simple : les Pôles ne tombent dans aucun

fuseau horaire. Un fuseau horaire international correspond à une

zone de surface terrestre située entre deux lignes de longitude et

dans laquelle l’heure est partout la même. Problème, tous les fuseaux

horaires convergent par les deux Pôles. Impossible donc de dire sur

quel fuseau on se situe lorsqu’on se trouve sur un Pôle ! En théorie,

les lignes de longitude ne convergent pas seulement aux Pôles, mais

en divergent aussi. Ce qui signifi e – en théorie toujours – que l’heure

change suivant la direction vers laquelle on regarde.

Voilà qui ne nous aide pas beaucoup. Au fi nal, les gens qui

vivent et travaillent aux Pôles

se mettent d’accord pour s’ali-

gner sur l’heure correspondant

au méridien de Greenwich

(heure GMT), ville située en

Angleterre dans la banlieue

de Londres. Ainsi, s’il est

midi à Londres, il est

midi au Pôle Sud (et

13 h à Paris, la France

étant à GMT +1).

Si l’on essaye de planter un panneau

indicateur au Pôle Nord, comment

173

saurions-nous où le positionner

pour qu’il indique l’Est ?

Question piège ? Je suppose. Depuis le Pôle Nord, toutes les

directions vers lesquelles vous regardez indiquent… le Sud !

- 145

- TOUT ÇA SUR TERRE ? -

Les volcans sont-ils utiles à

quelque chose ?

174

Bien sûr ! À côté des dégâts considérables qu’ils peuvent

occasionner, les volcans apportent tant…

Par exemple, dans les régions volcaniques, l’eau contenue dans

la roche peut être chauffée. Cette eau permet ensuite de générer de

l’énergie hydrothermique. En Islande, ils l’utilisent dans les serres

pour produire des tomates et même des bananes (hé oui, ce pays

est le plus grand producteur de bananes en Europe, qui l’eût cru !).

L’énergie hydrothermique peut également être employée pour créer

de la vapeur, elle-même destinée à alimenter des turbines électriques

pour produire de l’électricité.

Les sols riches en cendres volcaniques (expulsées au cours

d’éruptions de volcans) sont extrêmement fertiles et souvent utilisés

en agriculture.

Sur l’île de Lanzarote, à l’Ouest de l’Afrique aux Canaries,

les habitants utilisent même la roche volcanique comme matériau

de construction pour les bâtiments ! Présente à profusion et bon

marché, elle présente bien des avantages (surtout qu’il n’y a guère

d’autres choix à ce niveau sur l’île) : légère, elle est facile à trans-

porter. En revanche, elle n’est pas extrêmement résistante. Si bien

146 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES COUPS DE FOUDRE AUX ÉRUPTIONS VOLCANIQUES -

que les immeubles ne peuvent être conçus très hauts. Mais après tout,

est-ce réellement un problème ? Là-bas au moins, l’horizon n’est pas

bouché par de gigantesques gratte-ciels…

Quant aux éruptions volcaniques, elles ont été importantes

pour l’histoire géologique. En effet, elles ont introduit des gaz dans

l’atmosphère de la Terre. Et quels gaz ! De la vapeur d’eau, du soufre,

du dioxyde de carbone et du monoxyde de carbone… Ceux là même

qui ont joué un rôle primordial dans le développement de l’atmos-

phère et bien sûr, dans l’apparition de la vie sur notre Planète Bleue.

Enfi n, l’activité volcanique produit des fl uides riches en miné-

raux qui circulent dans les roches. Lorsqu’ils refroidissent, les minéraux

se cristallisent puis se déposent. Et beaucoup ont une valeur écono-

mique considérable… À votre avis, d’où viennent les diamants ?

D’où viennent les gaz volcaniques ?

175

Les gaz volcaniques les plus courants sont les suivants :

le dioxyde de carbone, la vapeur d’eau, le dioxyde de soufre et le

sulfure d’hydrogène. On trouve ensuite de petites quantités d’autres

éléments volatiles et de composés : hydrogène, hélium, azote, chlo-

rure d’hydrogène, fl uorure d’hydrogène, mercure. Ces gaz provien-

nent du magma (roche en fusion située sous la surface de la Terre).

Lesquels exactement ? Tout dépend de la température, de la pression

et de la nature des autres éléments volatiles en présence.

Lorsque le magma remonte des profondeurs de la Terre, la

pression qui agit sur lui diminue et permet ainsi à différents gaz de

« bouillonner », bref, de s’échapper… Ainsi, le dioxyde de carbone

commence à se séparer du magma à une profondeur de 40 km, alors

que la plupart des gaz soufrés et la vapeur d’eau ne seront libérés qu’à

l’approche de la surface. C’est la dilatation de ces bulles de gaz émer-

gentes qui entraîne la formation de caillots et de formes grumeleuses

dans le magma. Autant d’éléments qui sont recrachés par les volcans !

Un spectacle bouillant, mais tellement grandiose…

- 147

- TOUT ÇA SUR TERRE ? -

Des chênes assoiffés

aux champignons géants

Combien de litres d’eau absorbe

un chêne en une année ?

176

La consommation d’eau de l’arbre dépend de tant de

choses : sa santé, les variations de température, la disponibilité en eau,

la lumière, les mouvements d’air… Prenons un chêne moyen à feuilles

caduques (donc une espèce qui les perd en automne) : il a besoin d’en-

viron 50 000 litres d’eau par an !

Pourquoi les pétales des fleurs

s’ouvrent-ils ?

177

Hélas pour elles, les plantes ne peuvent se déplacer.

Se faire des amis dans ces conditions ? Pas commode !

Ainsi, pour parvenir à leurs fi ns (se reproduire…), il leur a fallu user

de malice. Leur trouvaille ? La pollinisation. Le pollen comporte les

cellules sexuelles mâles de la plante et se présente sous la forme

de minuscules grains logés dans les étamines de la fl eur. Il peut

être transporté par le vent, ou, mieux, par les insectes. Sa cible ?

Les ovaires d’une autre plante, autrement dit, les parties sexuelles

femelles de la fl eur. Quand tout se passe bien, la rencontre entre ces

drôles de tourtereaux végétaux a lieu : la plante est enfi n fertilisée.

Que viennent faire les pétales dans cette

histoire d’amour ? En fait, ils s’ouvrent lors-

qu’une fl eur est prête à être pollinisée.

Cerise sur le gâteau, ils sont des

atouts de séduction imparables pour

attirer les pollinisateurs potentiels. Pas éton-

nant que presque toutes les plantes veuillent en

porter : plus c’est voyant, mieux c’est ! Le jaune par

exemple, les insectes adorent, surtout les bourdons…

148 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES CHÊNES ASSOIFFÉES AUX CHAMPIGNONS GÉANTS -

Le hic, c’est que fabriquer ses propres pétales coûte très cher.

Ouf, là encore, les plantes se sont montrées ingénieuses : pour limiter

leur dépense en énergie dans cette opération, elles n’ouvrent leurs

pétales qu’un certain temps dans la journée. Il fallait y penser…

Mais qu’est-ce qui peut bien déclencher l’ouverture des

pétales ? Des éléments liés à l’environnement de la plante. Comme

par exemple, la température. Ainsi, madame sait quand il est l’heure

de sortir le grand jeu : en général, au moment où les insectes

partent à la chasse au pollen ! Personne n’en sait beaucoup plus sur

le déroulement des choses. Mais il semble que la pression de l’eau

à l’intérieur de la plante soit également impliquée dans l’ouverture

des pétales de ses fl eurs.

Les arbres peuvent-ils avoir

un cancer ?

178

Non, même si parfois les maladies dont ils souffrent

peuvent effectivement faire penser à un cancer…

Au niveau des parties abîmées d’un arbre – là où une branche s’est

brisée par exemple – il apparaît une zone de croissance qui, il faut bien

le dire, rappelle l’apparition d’une tumeur. Mais les ressemblances s’ar-

rêtent là. Car il ne s’agit pas de cela, et dès que la blessure est cicatrisée,

l’activité du cal cesse. Il ne reste plus alors qu’une belle bosse de bois ne

représentant absolument aucun danger pour la santé de l’arbre.

En revanche, dans le cas d’un vrai cancer, chez les animaux et

les êtres humains, les cellules ne cessent de se multiplier au point de

nuire au bon fonctionnement des organes du corps.

Pourquoi le Soleil se met-il à

rougeoyer lorsqu’il se couche ?

179

Les changements de couleurs du Soleil sont le résultat de

ce que nous percevons de ses mouvements – coucher et lever – dans

notre atmosphère. Lorsque le Soleil se situe au plus haut dans le ciel,

- 149

- TOUT ÇA SUR TERRE ? -

à notre verticale, nous le regardons presque de manière directe car

seule une « fi ne » couche d’atmosphère se trouve sur la trajectoire des

rayons. Au coucher du Soleil, les rayons n’apparaissent plus à notre

verticale et nous le regardons sur l’horizon, au travers d’une couche

d’atmosphère épaisse cette fois.

Comme la lumière du Soleil pénètre dans l’atmosphère de la

Terre, elle est affectée par les molécules présentes dans l’air. Les photons

de lumière percutent ces molécules et rebondissent dessus, s’éparpillant

ensuite dans différentes directions selon leur longueur d’onde et leur

couleur (de la même manière que les gouttes d’eau, dans un arc-en-ciel,

dispersent la lumière en un spectre de couleurs). La lumière bleue a la

plus courte longueur d’onde et est plus sujette à la dispersion, ce qui

explique pourquoi le ciel est bleu… Dans le même temps, le retrait de

la lumière bleue du Soleil déplace légèrement sa couleur vers le rouge

si bien qu’il apparaît plus jaune qu’il ne l’est dans l’espace.

Au coucher du Soleil, l’effet de dispersion augmente car la

lumière doit voyager sur une distance plus importante au travers de

l’atmosphère. La lumière verte d’abord, puis la jaune sont affectées

jusqu’à ce que fi nalement, la seule lumière que nous puissions voir

directement du Soleil soit le rouge orangé.

Autre effet intéressant de l’épaisseur de l’atmosphère : la réfraction.

L’atmosphère agit comme une lentille, réfractant la lumière de l’image

du Soleil. De telle sorte que l’image du Soleil persiste au-dessus de l’ho-

rizon quelques instants encore après qu’il se soit réellement couché.

Quelle est la chose la plus rapide

sur Terre ?

180

Tout dépend de ce que vous appelez « chose » ? En voici

une liste. Faites votre choix !

UN VAISSEAU SPATIAL. Qu’il s’agisse de la station russe

MIR ou de la navette spatiale américaine, toutes deux gravitent

autour de la Terre à environ 40 000 km/h. Je suppose qu’on ne peut

pas, à leur propos, parler d’objets les plus rapides de la planète puis-

qu’ils se trouvent dans l’espace. Pourtant, une chose est sûre : sur une

150 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES CHÊNES ASSOIFFÉES AUX CHAMPIGNONS GÉANTS -

période de temps donné, les satellites et les sondes spatiales sont les

objets les plus rapides conçus par l’homme.

LA LUMIÈRE. Rien ne peut aller

plus vite que la lumière. C’est

donc elle qui reste la plus

rapide sur Terre

avec une vitesse

de déplacement

de 300 000 km

par seconde. La

théorie de la rela-

tivité raconte que nous

ne pourrons jamais voyager à la vitesse de la lumière car il faudrait une

quantité d’énergie monstrueuse pour parvenir à l’atteindre.

LES OISEAUX. Il est très diffi cile de mesurer la vitesse de vol

d’un oiseau, car il faut connaître le temps qu’il a mis pour parcourir

une certaine distance. Or, le problème avec les oiseaux, c’est qu’ils

préfèrent passer leur temps à monter, descendre plutôt qu’à voler

gentiment en ligne droite (ce qui faciliterait bien nos calculs). Cepen-

dant, des scientifi ques russes ont pu évaluer la vitesse de vol du

martinet épineux : 170 km/h ! Pas mal du tout quand on sait qu’en

France, le plus rapide de nos oiseaux est le faucon pèlerin. Lui plonge

en attaque à plus de 130 km/h (une vitesse que les biologistes ont

mesurée à l’aide de petits appareils fi xés aux ailes de l’animal)…

LES ANIMAUX. Comme pour les oiseaux, il est très diffi cile

de mesurer précisément la vitesse de déplacement des animaux. Le

guépard est généralement considéré comme le plus rapide d’entre

tous à terre. Son record homologué ? 82 km/h. Mais de nombreux

scientifi ques pensent qu’il doit pouvoir courir à plus de 96 km/h.

Dans le but de déterminer une bonne fois pour toutes la vitesse maxi-

male du grand félin, des experts ont placé un groupe sur un parcours

de courses de lévriers (sans les lévriers !) et ont essayé de mesurer en

combien de temps les guépards pourraient effectuer un tour complet

du parcours. Hélas, guère motivés, ceux-ci ont préféré s’asseoir et

personne n’a jamais pu les convaincre de se soumettre au jeu… Hé

oui, être scientifi que, c’est un challenge au quotidien !

- 151

- TOUT ÇA SUR TERRE ? -

Quelle est la plus grosse chose

vivante ?

181

Surprise : le plus gros organisme vivant de la planète est

un… champignon ! Parasite de surcroît. Son nom ? Le pourridié ou

armillaire couleur de miel ( Armillaria ostoyae). L’un d’entre eux a été

découvert dans le sol de la Malheur National Forest dans l’Est de

l’Oregon où il s’étendait déjà sur environ 1 100 hectares. Une colo-

nisation qui a commencé par un simple spore impossible à observer

sans microscope puis qui a suivi son petit bonhomme de chemin,

s’étalant à travers toute la forêt (quitte à tuer des arbres au passage)

en 2 400 ans ! Personne n’a pu estimer son poids.

Pour en revenir à la réponse plus classique de la baleine bleue

( Balaenoptera musculus) qui est cette fois l’animal le plus grand du

monde, elle peut mesurer jusqu’à 26 mètres (21 en moyenne). Son

cœur peut peser à lui tout seul 908 kg, le poids d’une petite voiture !

Côté végétal, le record revient au séquoia géant dont le plus

gros spécimen, baptisé Général Sherman, s’élève à 83 mètres (pour

une circonférence de 30 mètres).

152 - Les chats ont-ils un nombril ?

5

DANS LE CIEL

ET BIEN AU-DELÀ…

Des étoiles qui brillent

au bonhomme dans la Lune

L’éclat des étoiles varie-t-il

au cours de la nuit ?

182

En effet. Les courants d’air affectent la lumière des étoiles

lorsqu’elle passe dans l’atmosphère. Résultat, comme les vaguelettes

sur un étang qui font onduler les refl ets, l’air en mouvement semble

faire « clignoter » les étoiles. Lorsque celles-ci apparaissent à la tombée

de la nuit, elles sont situées plus bas sur l’horizon et leur lumière doit

traverser une couche d’atmosphère plus épaisse… Ainsi, elles brillent

beaucoup plus lorsqu’elles sont bien hautes dans le ciel.

La couleur de l’étoile semble également varier légèrement du

fait de la réfraction. Mais en pratique, le point lumineux que l’on

aperçoit de l’étoile est tellement minuscule qu’à l’œil nu, il est impos-

sible de percevoir la moindre différence.

- 153

- DANS LE CIEL ET BIEN AU-DELÀ… -

Qu’est-ce qu’une étoile filante ?

183

Les étoiles fi lantes sont de minuscules fragments de corps

extraterrestres qui brûlent en pénétrant dans la couche supérieure de

l’atmosphère. Elles laissent alors derrière elles une traînée lumineuse

qui disparaît très vite.

Il est d’ailleurs possible de prévoir l’arrivée

d’étoiles fi lantes : certaines reviennent

régulièrement une fois l’an lorsque

la Terre croise la route de pous-

sières et de débris abandonnés

au passage d’une comète. On

peut même en observer toute

l’année qui sont l’œuvre du

passage de petites particules

de matériel issu de la naissance du système solaire !

Les plus grosses étoiles fi lantes qui survivent à un passage

dans l’atmosphère se retrouvent sur Terre : ce sont les météorites.

Les plus fascinantes ? Celles qui viennent d’autres planètes… Depuis

les années 1980, des centaines de fragments de roche ont été réper-

toriés sur les glaces de l’Antarctique (une région dans laquelle tout

morceau de roche découvert vient forcément du ciel). Leur analyse

a révélé l’existence de ressemblances entre les roches lunaires et les

roches martiennes. Les scientifi ques supposent ainsi qu’elles ont été

expulsées dans l’espace, dans un passé lointain, lors de gigantesques

explosions puis qu’elles ont terminé leur course sur Terre.

D’où vient le nom des constellations ?

184

Aujourd’hui, les constellations – ces groupes d’étoiles

voisines observées dans le ciel – sont surtout utilisées par les astro-

nomes pour leur aspect pratique. Quand on souhaite repérer quelque

154 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES ÉTOILES QUI BRILLENT AU BONHOMME DANS LA LUNE -

chose parmi les étoiles, elles permettent de s’y retrouver en un clin

d’œil !

Problème : le « mic-mac » avec l’astrologie… Et là, plus ques-

tion de science. Beaucoup de gens pensent que la position des étoiles

la nuit et le mouvement des planètes dans cette représentation ont

une infl uence sur les évènements de notre quotidien. Or aujourd’hui,

on sait parfaitement que la position des étoiles est simplement provo-

quée par des effets d’optique entre des astres n’ayant aucun lien entre

eux. Le mouvement très lent des étoiles modifi era plus tard cette

représentation actuelle (les nuits étoilées du passé, celles d’aujourd’hui

et du futur ne peuvent présenter le même aspect…).

Pourtant, toutes les cultures anciennes semblent avoir observé

des créatures fantastiques et des personnages mythologiques dans les

étoiles. Si bien que les noms des constellations que nous connais-

sons nous viennent de très loin : d’une liste dressée par l’astronome

Ptolémée d’Alexandrie vers 150 ap. J.-C. !

Sa liste contient 48 constellations, essentiellement composées

d’animaux et de personnages de la mythologie grecque. D’ailleurs,

certaines d’entre elles s’assemblent pour former des scènes complètes

de légendes. La plus évidente domine le ciel en hiver. Elle présente

Orion (le Chasseur) luttant contre Taurus (le Taureau) alors que ses

chiens de chasse, Canis Major (le Grand Chien) et Canis Minor (le

Petit Chien), se tiennent derrière lui.

Le système des constellations de Ptolémée est resté le même

jusque dans les années 1600, puis d’autres ont été rajoutées. Par la

suite, l’invention du télescope a révolutionné les choses : il fallait

- 155

- DANS LE CIEL ET BIEN AU-DELÀ… -

désormais prendre en compte les étoiles que l’on ne voyait qu’au

télescope… Quel chaos parmi les astronomes qui se battaient alors

pour baptiser de nouvelles constellations ! Il fallut attendre le début

du XXe siècle et l’intervention de l’Union Astronomique Internatio-

nale (UAI) pour mettre fi n à cette situation abracadabrantesque. Il y

a aujourd’hui offi ciellement 88 constellations.

Pourquoi les constellations

ne changent-elles pas de forme

185

puisque les étoiles se déplacent

si vite ?

Certes, les étoiles se déplacent très vite (parcourant de

nombreux kilomètres à chaque seconde), mais elles peuvent être à

des trillions de kilomètres de chez nous… Si bien qu’elles doivent

voyager durant des milliers d’années avant que nous apercevions la

moindre différence de positions dans le ciel.

Ainsi, à l’échelle d’une vie humaine, il n’est pas possible de

déceler une différence dans la représentation d’une constellation. Cela

le serait si l’on pouvait remonter dans le temps et revenir des milliers

d’années en arrière : le ciel nocturne aurait alors une toute autre allure !

Pour vous donner un ordre d’idées concernant le mouvement apparent

des étoiles, il faudrait environ 200 ans à l’une d’entre elles pour se

déplacer d’une distance équivalente au diamètre d’une pleine Lune…

156 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES ÉTOILES QUI BRILLENT AU BONHOMME DANS LA LUNE -

Lorsqu’on regarde des photos

de la Terre prises depuis l’espace,

186

on ne voit jamais d’étoiles

en arrière-plan. Pourquoi ?

Parce que les appareils photos ne fonctionnent pas exactement

comme nos yeux… Si vous preniez la photo de la fl amme d’une petite

bougie avec en arrière-plan la lumière très puissante d’un projecteur,

vous n’y verriez pas grand-chose non plus de la bougie.

En effet, l’appareil photo produit des photographies basées sur

la lumière perçue en une fraction de seconde. Vos yeux – ou plus exac-

tement votre cerveau – dressent des images basées sur des signaux sur

une période de temps allant jusqu’à quelques secondes. Donc, lorsque

nous admirons la nuit étoilée, plus nous la fi xons longtemps, plus

nous en percevons la lumière : pas seulement parce que davantage de

lumière atteint nos yeux, mais parce que nos yeux et notre cerveau

travaillent ensemble pour nous proposer une image plus juste.

Malgré cela, nous ne serions pas plus capable de distinguer

la fl amme d’une bougie à l’avant d’un puissant projecteur ! Et pour

la même raison, l’image lumineuse de la Terre rend très diffi cile

la perception d’étoiles de luminosité inférieure en arrière-plan. La

surface de la Lune était elle-même trop lumineuse pour permettre

aux étoiles d’apparaître sur les clichés pris par les astronautes de la

mission Apollo…

La Terre se rapproche

ou s’éloigne-t-elle du Soleil ?

187

La Terre se déplace très, très lentement par rapport au

Soleil, et ce, pour deux raisons. D’abord, le Soleil perd de la masse en

permanence à cause des vents solaires, perte qui se matérialise sous

forme d’éruptions solaires éjectées à plusieurs millions de km/h : il

s’agit d’écoulements de matière constituée de noyaux d’hydrogène

- 157

- DANS LE CIEL ET BIEN AU-DELÀ… -

et d’hélium. Et comme la masse du Soleil diminue (très modeste-

ment, certes), son infl uence gravitationnelle en fait autant. Du coup,

la Terre s’en éloigne légèrement.

Deuxième raison liée aux forces de marée : de la même façon

que la Lune s’éloigne légèrement de la Terre, cette dernière s’éloigne

légèrement du Soleil. Dans le cas de la Terre et de la Lune, la Lune

attire la Terre – d’où ces impressionnantes marées que nous connais-

sons ici – et ralentit très discrètement sa vitesse de rotation (allongeant

la durée du jour). Action, réaction : l’orbite de la Lune s’en trouve

perturbée ! En raison de la vitesse accrue de la Lune, son orbite démé-

nage vers l’extérieur, et fi nalement, la Lune s’éloigne doucement de

nous… Pas de beaucoup, de seulement 3,8 cm par an.

La même chose se produit avec le Soleil, mais l’infl uence de la

Terre sur le Soleil est beaucoup plus faible que celle de la Lune sur

la Terre. Bilan ? La Terre s’éloigne effectivement du Soleil, de façon

extrêmement minime…

Comment le Soleil peut-il brûler s’il

n’y a pas d’oxygène dans l’espace ?

188

Les fl ammes qui font la renommée – et la splendeur – du

Soleil ne sont pas les mêmes que celles des feux classiques sur Terre.

Chez nous, un feu est caractérisé par le mélange d’oxygène avec un

combustible. Résultat ? De la chaleur et de la lumière. S’il n’y a pas

d’oxygène ? Pas moyen d’obtenir des fl ammes !

Pour en revenir au Soleil, chaleur

et lumière proviennent d’une

réaction différente : la fusion

nucléaire. Ici, il faut plonger

au cœur des atomes

:

leurs

noyaux se percutent puis

fusionnent. Chaque réaction

de fusion nucléaire libère un

million de fois plus d’énergie

158 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES ÉTOILES QUI BRILLENT AU BONHOMME DANS LA LUNE -

qu’une simple réaction chimique. Raison pour laquelle le Soleil

brille de façon si intense et depuis si longtemps ! Ce type de réaction

n’ayant nul besoin d’oxygène, qu’il n’y ait pas d’oxygène dans l’es-

pace n’est pas un problème. Le Soleil brûle à longueur de journée et

s’en donne à cœur joie…

Combien de temps faudrait-il

pour aller en voiture jusqu’au Soleil ?

189

Si vous roulez « pépère » à environ 112 km/h ? Comptez

152 ans ! Et pas question de faire une halte dans une station service

– elles sont plus que rares en chemin, vous le savez – prévoyez la

panne sèche… Ou changez de destination : pourquoi pas la Lune ?

À cette vitesse, vous y serez en 5 mois.

Mieux et beaucoup plus facile à réaliser, un tour du monde ?

Il vous faudra 15 jours pleins. En revanche,

pensez à prendre un congé sabbatique très

long si vous envisagez de découvrir l’étoile

la plus proche. Vous devriez l’atteindre

dans… 40 millions d’années. Une

solution ? Pourquoi ne pas

troquer votre fi dèle auto

contre un avion

ultra moderne et

ultra performant ?

Vous pourriez

cette fois atteindre

l’étoile de vos rêves

en 5 millions d’années seulement. Que demander de plus ?

- 159

- DANS LE CIEL ET BIEN AU-DELÀ… -

Jusqu’où faut-il s’élever pour arriver

dans l’espace ?

190

Considérez-vous offi ciellement astronaute lorsque vous

aurez dépassé 80 km d’altitude. Alors, me direz-vous, l’espace est à

80 km d’ici ? En réalité, l’atmosphère de la Terre se raréfi e progres-

sivement lorsqu’on s’éloigne de la surface terrestre. Il n’existe pas de

frontière brutale entre l’atmosphère et l’espace : simplement à 80 km

d’altitude, la composition de l’atmosphère est la même qu’au niveau

du sol (en gros, 78 % d’azote et 21 % d’oxygène), mais c’est la densité

de l’air qui diminue au fur et à mesure de l’ascension verticale.

Au-delà de cette hauteur déjà vertigineuse, la composition

chimique n’est plus la même. Ainsi, à 2000 km d’altitude, l’atmos-

phère est essentiellement constituée d’hydrogène… La limite la plus

éloignée de l’environnement de la Terre porte le nom de magnéto-

pause. Elle se situe à 70 000 km au-dessus de nos têtes et s’étale très

loin puisqu’on la retrouve étendue jusqu’à près de 1 000 000 km du

Soleil.

Pour en revenir à notre histoire, considérez que l’espace se

situe à 80 km d’ici. Ainsi, si votre voiture pouvait vous y conduire,

vous y seriez en une petite heure à peine !

De quoi est faite la Lune ?

191

La Lune s’est formée en même temps que le reste du

système solaire. C’était il y a 4,5 milliards d’années. Tout a commencé

sous la forme d’un immense nuage tourbillonnant de roches et de

gaz. De nombreuses planètes possèdent leurs propres lunes tournant

autour d’elles comme le fait la nôtre autour de la Terre. Sauf que notre

Lune a un truc en plus : c’est la plus grosse du système solaire !

Il existe de nombreuses théories à propos de sa formation.

Certains astronomes ont supposé qu’elle était autrefois un gros

morceau de roche qui s’est détaché de la Terre (y laissant un trou

160 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES ÉTOILES QUI BRILLENT AU BONHOMME DANS LA LUNE -

gigantesque, l’actuel Océan Pacifi que). Une hypothèse assez impro-

bable, pense-t-on fi nalement.

La Lune s’est certainement condensée à partir des gaz tour-

billonnants cités plus haut, s’en est séparée sous forme d’une mini

planète puis a été capturée par le champ gravitationnel de la Terre,

devenant ainsi son satellite naturel.

Les échantillons de Lune ramenés par les astronautes montrent

qu’elle est constituée d’une roche volcanique appelée basalte,

semblable à de très nombreuses roches terrestres. Les basaltes se

forment lorsque les volcans entrent en éruptions et éjectent dans les

airs des roches en fusion (ou en mer, qui les refroidit très vite).

Comme la Terre, la Lune est composée d’un noyau, d’un

manteau et d’une croûte. Mais la Lune s’est beaucoup plus refroidie

que la Terre. Son manteau n’est donc plus en fusion et il n’existe plus

de volcans lunaires en activité. Toutefois, il y a parfois des tremble-

ments de terre, oups, pardon, de lune !

Pourquoi voyons-nous toujours

la même face de la Lune ?

192

Parce que le temps qu’il lui faut pour parcourir son

orbite autour de la Terre est le même que pour faire un tour sur

son propre axe.

- 161

- DANS LE CIEL ET BIEN AU-DELÀ… -

En effet, la Lune fait un tour complet autour de la Terre

en 27 jours. Mais elle fait aussi un tour complet sur elle-même en

27 jours. Du coup, lorsque la Lune tourne autour de la Terre, elle

tourne simultanément sur son axe. On parle de rotation synchrone.

Pourquoi la Lune apparaît-elle plus

grosse sur l’horizon ?

193

Ah, voilà une célèbre illusion d’optique qui n’a pas encore

d’explication très claire ! Si vous prenez une règle et que vous mesurez

la taille de la Lune lorsqu’elle est proche de l’horizon, et répétez la

manœuvre lorsqu’elle est plus haute dans le ciel, vous constaterez…

qu’il n’y a aucune différence. Ce n’est pourtant pas ce que vous disent

vos yeux. Pour eux, aucun doute, la Lune est beaucoup plus grosse

lorsqu’elle est sur la ligne d’horizon, un point c’est tout !

Plusieurs théories s’affrontent à ce sujet. D’abord, lorsque

nous regardons les choses présentes sur l’horizon (des bâtiments, des

arbres, etc.), nous savons qu’elles ne sont pas si éloignées de nous.

Elles ne se trouvent qu’à quelques kilomètres. Et lorsque nous regar-

dons la Lune sur ce même horizon, le cerveau suppose que la Lune

se situe elle aussi sur cette même échelle de distances, donc elle lui

apparaît de taille supérieure.

De plus, l’expérience montre que les choses se passant au-

dessus de nos têtes nous semblent plus proches et donc, nous appa-

raissent plus grosses. Ce n’est pas ce qui se produit pour la Lune qui,

lorsqu’elle se trouve haute dans le ciel, parait toujours à la même

distance. Le cerveau compense en la faisant paraître plus petite. Chose

curieuse d’ailleurs, si vous essayez de prendre cette pleine Lune en

photo, vous risquez plus tard de la trouver plus petite que l’image

qu’il vous en reste dans votre souvenir…

Enfi n, rappelez-vous que la Lune ne se trouve pas sur une orbite

parfaitement circulaire autour de la Terre. On appelle ainsi périgée

le point de son orbite le plus proche de nous, apogée, le point de son

orbite le plus éloigné de la Terre. Lorsqu’elle est au plus proche, elle

162 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES ÉTOILES QUI BRILLENT AU BONHOMME DANS LA LUNE -

apparaît 1,1 fois plus grande. Mais l’effet sur la ligne d’horizon fonc-

tionne aussi bien pour l’apogée que le périgée. Donc, contrairement à

ce que l’on entend parfois, cette illusion d’optique n’a rien à voir avec

le fait que l’orbite de la Lune ne soit pas circulaire…

Qui est « l’Homme dans la Lune » ?

194

Dans les débuts de l’Histoire du système solaire, notre

région de l’espace a été bombardée de météorites, d’astéroïdes et de

comètes qui sont fréquemment entrés en collision avec les planètes

nouvellement formées. La Terre, comme la Lune, n’ont pas été épar-

gnées : la preuve, leurs surfaces sont criblées de cratères !

Toutefois, la Terre a des volcans et un climat. Ainsi, au cours

des temps, les cratères y ont été soit remplis, soit ils ont subi l’éro-

sion… Pour sa part, n’ayant ni climat spécifi que, ni volcans en acti-

vité, la Lune présente surtout des cratères qui se sont accumulés les

uns après les autres au point que sa surface est très marquée par la

présence de bassins et de montagnes.

Lorsque le Soleil brille sur la Lune, il projette des ombres, et

comme nous voyons toujours la même face de la Lune, nous y distin-

guons toujours les mêmes ombres (des motifs particuliers).

- 163

- DANS LE CIEL ET BIEN AU-DELÀ… -

Or, notre cerveau est programmé pour interpréter les choses :

il devine des visages dans tous les coins ! On entend souvent les gens

raconter qu’ils voient des visages dans différents objets abstraits :

dans des tranches de pain grillé, dans de la mousse à la surface d’un

café, ou dans l’ombre des nuages sur les montagnes, etc. Alors pour-

quoi pas sur la Lune ? Ce drôle de bonhomme dans la Lune fait juste-

ment partie de telles représentations. Mieux, si certains y voient un

homme, dans la tradition chinoise, on y voit un lapin et un crapaud à

trois pattes ! Comme quoi, chacun son truc…

Des comètes qui se crashent

aux centimètres grappillés

dans l’espace

Dans l’espace, où va la chaleur ?

195

L’espace est un vide. Il ne peut donc pas y avoir de perte

de chaleur par conduction. En revanche, la chaleur est intégralement

dissipée par rayonnement. Lors du rayonnement de la chaleur, un

objet émet des rayons infrarouges à une longueur d’onde supérieure

à celle de la lumière. Ce rayonnement est composé de photons qui

ont de l’énergie. Donc, l’énergie calorifi que est « enlevée » à cet objet,

d’où une chute de sa température…

D’après notre expérience sur Terre, la perte de chaleur par

rayonnement semblerait un processus très lent, mais ce n’est pas le cas.

Sur Terre, tout ce qui se trouve autour de nous – les murs d’une pièce,

le sol, l’air dans l’atmosphère – se trouve à température approxima-

tivement équivalente. Cela signifi e que vous gagnez presque autant

de chaleur par rayonnement que vous en perdez. Bilan ? Vous n’en

percevez pas les effets.

164 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES COMÈTES QUI SE CRASHENT AUX CENTIMÈTRES GRAPPILLÉS DANS L’ESPACE -

Or, dans l’espace, vous êtes entouré de… rien du tout ! C’est le

vide. Et la température s’approche du zéro absolu (-279 °C). Donc, on

y perdrait beaucoup de chaleur par rayonnement.

Par ailleurs, le rayonnement thermique du Soleil est impor-

tant. Le côté d’un corps humain orienté vers le Soleil serait donc

bouillant, chauffé à des centaines de degrés, et l’autre, complètement

gelé ! Un problème franchement pénible pour les ingénieurs qui

doivent concevoir les satellites capables de résister à des températures

extrêmes dans les deux sens…

Pourquoi certaines comètes ont-elles

plusieurs queues au lieu d’une ?

196

En réalité, toutes en ont plus d’une ! Ce qu’il y a, c’est que

l’on ne peut généralement observer en lumière normale qu’un seul

type de queue de comète…

Cette traînée lumineuse – la queue – que vous apercevez est

formée de glace et de poussières en train de se consumer à partir du

noyau de la comète lorsqu’elle se réchauffe à l’approche du Soleil.

En effet, lorsque la comète chauffe, les stress subis au niveau

de sa croûte créent des craquelures en surface. Des jets de glace et

de poussière fuient de l’intérieur de la comète et disparaissent dans

l’espace. Ce sont ces matériaux qui forment les queues de poussière

que nous admirons au télescope.

L’autre queue d’une comète est composée de particules électri-

ques : des ions. Souvent de couleur bleue, on ne peut l’observer que

dans certaines conditions appropriées.

Une dernière chose, contrairement à ce que

vous imaginez sans doute, la queue

d’une comète ne la suit

pas toujours en ligne

droite

! Elle réalise une

courbe lorsque la

comète tourne autour

- 165

- DANS LE CIEL ET BIEN AU-DELÀ… -

du Soleil. Quant à la forme de la queue d’ions, elle est contrôlée par

la présence du vent solaire (un courant de particules lancé à toute

vitesse dans toutes les directions par le Soleil). Si bien qu’elle semble

toujours fuir le Soleil…

Est-ce vraiment un astéroïde qui a fait

disparaître les dinosaures ?

197

Les dinosaures ont disparu il y a 65 millions d’années

quelque part entre la période du Crétacé et l’ère Tertiaire (marquée

à ses débuts par l’âge des mammifères). Ce dont nous sommes sûrs

aujourd’hui, c’est qu’un astéroïde a percuté la Terre au moment de la

limite Crétacé/Tertiaire.

Les géologues ont même identifi é ce qu’ils pensent être le

cratère laissé par cet impact : il s’agit du cratère de Chicxulub dans le

Golf du Mexique. Un gigantesque astéroïde percutant la Terre aurait

généré des ondes de choc à travers toute la planète, y provoquant

des tsunamis, soulevant de colossales quantités de poussière dans l’at-

mosphère (et pour longtemps !). Celles-ci auraient barré la route aux

rayons du Soleil et refroidi la Terre à une température ne permettant

pas la survie des dinosaures.

Toutefois, si de nombreux experts soutiennent cette thèse,

d’autres pensent que les dinosaures se sont éteints sur une période

bien plus longue qu’en quelques années. Selon eux, cette histoire

d’astéroïde n’est qu’une simple coïncidence et constituerait seulement

166 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES COMÈTES QUI SE CRASHENT AUX CENTIMÈTRES GRAPPILLÉS DANS L’ESPACE -

l’un des nombreux facteurs qui auraient pu contribuer à l’extinction

des dinosaures…

Autre théorie, certains experts suggèrent qu’un mystérieux

objet surnommé Nemesis pourrait tourner autour du Soleil à une

distance extrêmement lointaine et qu’il enverrait régulièrement des

comètes plonger à l’intérieur du système solaire. Forcément, celles-

ci auraient ensuite bien des chances d’entrer en collision avec les

planètes du système solaire…

Autre suggestion ? Un bombardement de comètes lié au

mouvement du Soleil dans la galaxie. Bref, le doute persiste et il faut

encore creuser la question pour y voir plus clair parmi tous les scéna-

rios possibles.

Que s’est-il produit sur Jupiter

après le crash de la comète

198

Shoemaker-Levy 9 ?

Cette collision, qui eut lieu en juillet 1994, est l’un des évène-

ments les plus marquants de l’astronomie moderne. Les explosions,

provoquées par les fragments de la comète Shoemaker-Levy 9 envoyés

dans l’atmosphère de Jupiter, étaient les plus puissantes jamais obser-

vées dans le système solaire ! Une piqûre de rappel qui a de quoi

refroidir les Terriens que nous sommes : pourquoi serions-nous plus

à l’abri sur notre petite planète ? Hé oui, la menace est bien réelle, il

faut donc l’étudier sérieusement pour mieux s’y préparer…

Ainsi, en juillet 1992, les astronomes ont observé avec beau-

coup d’intérêt cette comète fraîchement découverte qui passait à

proximité de Jupiter. Ils ont remarqué, non sans un certain éton-

nement, que la gravité de Jupiter avait modifi é la trajectoire de la

comète. Ce qui avait eu pour effet de la faire éclater en une kyrielle

de fragments prêts à s’écraser sur Jupiter !

Hélas, la région de la planète touchée par cette collision se trou-

vait de l’autre côté, sur une face qui n’était pas visible depuis la Terre.

Les astronomes ont tout de même pu suivre la plongée vertigineuse

- 167

- DANS LE CIEL ET BIEN AU-DELÀ… -

(à plus de 210 000 km/h !) de ces fragments sur Jupiter. La plupart

des impacts ont eu lieu juste derrière le limbe (le bord du disque de la

planète). Et bien que personne n’ait pu les voir, les astronomes ont pu

apercevoir d’immenses nuages de gaz incandescents remonter dans

l’espace alors que les fragments explosaient.

Mais à l’inverse de la Terre, Jupiter est une grosse planète… Si

grosse (136 000 km de diamètre) qu’elle a été capable d’encaisser le

choc ! Jupiter étant presque exclusivement gazeuse (avec un noyau

solide minuscule comparé à sa taille), la vitesse du passage des frag-

ments les a transformés en étoiles fi lantes géantes. Celles-ci se sont

tout simplement réchauffées en entrant dans l’atmosphère épaisse de

Jupiter avant d’exploser…

Pendant ce temps, la rotation de la planète a permis aux sites

affectés par ce crash d’être enfi n observés depuis la Terre ! Ils se

présentaient sous la forme de taches sombres dans les nuages causés

par des gaz obscurs remués de l’intérieur de Jupiter.

Quant aux astronomes, après avoir constaté de leurs yeux pour

la première fois la puissance de la gravité de Jupiter, certains ont

suggéré que cette géante gazeuse se comportait comme l’ange gardien

de la Terre… Comment ? En attirant ou en perturbant l’orbite des

grosses comètes entrées dans le système solaire. Pour résumer, Jupiter

servirait de bouclier à notre planète en lui évitant une collision aux

conséquences catastrophiques pour l’Humanité. Sympa, la copine,

non ? Peut-être même la meilleure de la Terre !

168 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES COMÈTES QUI SE CRASHENT AUX CENTIMÈTRES GRAPPILLÉS DANS L’ESPACE -

Y a-t-il oui ou non un risque

qu’un astéroïde vienne un jour

199

percuter la Terre ?

À ce niveau là, à long terme, inutile de se voiler la face, ce n’est

plus une probabilité, c’est une évidence. D’ailleurs, la Terre porte les

cicatrices de tels chocs survenus dans le passé.

En effet, nous savons aujourd’hui qu’un très large objet a

percuté la Terre à l’époque de la disparition des dinosaures (voir précé-

demment). Et il ne s’agit là que d’un impact parmi tant d’autres…

Plus récemment, en 1908, « quelque chose » – certainement un frag-

ment de comète – est venu s’écraser en Sibérie à Tunguska, rasant

2 000 kilomètres carrés de forêt ! Si ce « morceau » était tombé seule-

ment deux heures plus tard, il aurait touché Moscou.

Bien sûr, il existe toujours un risque de collision avec une

comète venue de l’extérieur du système solaire… Mais le vrai

problème se situe à l’intérieur même du système solaire bien plus

encombré qu’on ne le pensait à l’origine. Ainsi, de nombreux scienti-

fi ques s’y intéressent de près.

Ils ont développé un programme baptisé « Projet Spaceguard ».

Objectif ? Identifi er et prévoir les trajectoires de tout géocroiseur de

grande taille (objet – astéroïde ou comète – dont l’orbite peut être

amenée à croiser celle de la Terre). Grâce à un réseau de puissants

télescopes dédiés à cette étude, les experts ont annoncé qu’elle permet-

trait d’augmenter la vitesse de découverte de ces dangers potentiels

au rythme de quelques milliers par an. Ouf !

Et si un objet approchant notre planète était découvert à temps,

il serait encore possible de l’écarter de sa trajectoire. Comment ?

Certains ont évoqué la possibilité de le détruire à l’aide d’une bombe

nucléaire. Oui, mais voilà, une telle explosion pourrait aggraver le

problème : on se retrouverait cette fois avec non pas un astéroïde

menaçant l’Humanité, mais une nuée de petits corps célestes prêts à

bombarder la Terre ! Plutôt angoissant, n’est-ce pas ?

- 169

- DANS LE CIEL ET BIEN AU-DELÀ… -

Autre chose ? Dévier l’astéroïde. Ah, voilà qui semble plus

raisonnable : une simple « pichenette spatiale » dans la bonne direc-

tion pourrait lui faire manquer son coup, à ce gros vilain ! Avantage

de cette solution, elle nécessiterait moins d’énergie que celle de l’ex-

plosion nucléaire de l’astéroïde.

OK, mais comment dévier le monstre ? Deux possibilités ont

déjà été sérieusement évoquées. La première consisterait à placer

une bombe nucléaire (encore elle !) sur une face de l’astéroïde. Son

explosion entraînerait la poussée salvatrice qui écarterait défi nitive-

ment la possibilité d’une collision. La seconde consisterait, elle, à tirer

la « Bête » reliée par force gravitationnelle à un engin disposant de

très puissantes fusées. Un tracteur spatial en somme… Et ce brave

tracteur gravitationnel, en remorquant l’ennemi pendant un certain

temps, pourrait en modifi er le cap. D’autres suggestions ?

Sommes-nous aujourd’hui menacés

par un astéroïde ?

200

Avant toutes choses, pas de panique ! Il y a peu de chances

pour que vous connaissiez un jour un tel cataclysme. On connaît

environ 80 astéroïdes qui croisent l’orbite de la Terre. Sept d’entre

eux forment un groupe connu sous le nom d’astéroïdes Aten. Leur

diamètre, pour la plupart, fait en général moins de 2 km. Ils passent

régulièrement dans les parages et n’hésitent pas à s’approcher assez

près de la Terre. Celui de cette taille qui s’est montré le plus curieux

a frôlé notre planète en 1989 à environ 690 000 km, soit l’équivalent

de moins deux fois la distance Terre-Lune… Bon, d’accord pour cette

incartade, mais que cela ne se reproduise pas, hein !

Plus théoriquement, il a été calculé qu’il se produisait cinq

grosses collisions par million d’années (une échelle de temps fi na-

lement assez courte d’un point de vue géologique). Il faut égale-

ment se méfi er des comètes. Chaque année, il en passe environ une

trentaine à l’intérieur de l’orbite de la Terre (une collision toutes

les 10 millions d’années selon les statistiques). Or, une comète peut

170 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES COMÈTES QUI SE CRASHENT AUX CENTIMÈTRES GRAPPILLÉS DANS L’ESPACE -

facilement atteindre 2 km de large : de quoi provoquer la formation

d’un cratère de 30 km, bref, raser une capitale !

Sans compter qu’après l’impact vient un autre problème

majeur, celui de l’énorme quantité de poussières injectée dans l’at-

mosphère… Le ciel s’obscurcirait à tel point que la lumière du Soleil

ne pourrait plus venir jusqu’à nous. Une telle plongée dans les ténè-

bres entraînerait le refroidissement de la planète !

Pour l’heure, rassurez-vous. Nous sommes encore loin de ce

scénario catastrophe et une pincée d’optimisme peut encore laisser

penser que nous aurons le temps de réagir au moment venu. Voyez

les solutions déjà évoquées à ce sujet précédemment.

Ai-je plus de risques d’être tué

par la chute d’une météorite

201

que dans une inondation ou

au cours d’un tremblement de terre ?

Personne ne s’est jamais plaint d’avoir été percuté de plein fouet

par un objet venu de l’espace. Mais reconnaissons que le malheureux

a qui c’est arrivé, s’il existe, a peu de chance d’être encore en vie pour

raconter sa mésaventure… Sinon, il y a bien des histoires concernant

une voiture ou une vache (la pauvre !) frappées de la sorte par un

objet tombé du ciel. Mais – et heureusement d’ailleurs – les probabi-

lités de tels évènements restent très faibles.

4,5 milliards d’années après la formation du système solaire,

la plupart des restes alors « lâchés dans la nature » ont eu le temps

d’entrer en collision avec les neuf planètes. Autrement dit, il n’y a

plus grand monde pour venir percuter la Terre. Ou plutôt, plus grand

chose de suffi samment gros pour traverser l’atmosphère et venir

causer de gros dégâts chez nous… Or, si l’on prend le nombre d’im-

pacts provoqués par des météorites chaque année et qu’on le compare

à la taille de notre bien-aimée planète, puis à votre propre taille (par

rapport à celle de la Terre), les chances pour vous de prendre une

météorite sur la tête doivent être proches de une sur… un trillion !

- 171

- DANS LE CIEL ET BIEN AU-DELÀ… -

Quant au risque de mourir dans un séisme ou lors d’une inon-

dation, il dépend surtout de l’endroit où vous vivez. Exemple, vivre à

Paris est une valeur sûre. Il est peu probable d’y périr pour cause de

tremblement de terre (le risque est proche de zéro). Mais en Colombie,

aïe, c’est une autre histoire ! 2 000 personnes, sur une population qui

en compte 35 millions, sont mortes dans un récent séisme. Le risque

d’y périr de cette manière ? Un sur 17 500.

Concernant les inondations, le raisonnement est le même. Vivre

au Bengladesh, tristement célèbre pour ses inondations dévastatrices,

vous expose à un risque certain… En 1998, elles ont fait 2 000 morts

sur une population qui compte 120 millions de personnes. Risque

cette fois ? Un sur 60 000.

Conclusion, vous voyez bien que vivre dans une zone à risques

(sismiques, d’inondations) augmente la probabilité de mourir dans

un tremblement de terre ou lors d’une inondation et qu’elle dépasse

de beaucoup celle de succomber à la chute d’une météorite ! Vous

pouvez donc dormir tranquille.

Toutefois, on peut voir les choses autrement. Puisqu’à Paris,

les risques de tremblements de terre et d’inondations (quoique ? nous

dirait les archives de 1910, année de la plus importante crue de la

Seine du XXe siècle, la capitale s’en souvient encore) restent limités,

vous auriez peut-être plus de « chance » de faire une rencontre percu-

tante avec la météorite de vos cauchemars ?

172 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES COMÈTES QUI SE CRASHENT AUX CENTIMÈTRES GRAPPILLÉS DANS L’ESPACE -

Jusqu’où peut voir un télescope ?

202

Quel est le plus doué en la matière ? Le célèbre télescope

spatial Hubble lancé de la Navette Spatiale Discovery en 1990. Il est

en orbite autour de la Terre au-dessus de l’atmosphère. Il peut observer

des objets situés à 11 milliards d’années-lumière ! Pour vous donner un

ordre d’idées : une année-lumière correspond à la distance parcourue

par la lumière en un an, soit environ 9 460 milliards de kilomètres.

Certes, Hubble est une star dans le milieu des télescopes mais

il n’est pas le plus gros. Celui a qui revient ce titre convoité se trouve

sur l’île d’Hawaii. Il s’agit du télescope Keck dont le miroir atteint

10 mètres de diamètre. Hubble est lui aussi un télescope réfl ecteur

dont le miroir, pour sa part, ne dépasse pas 2,40 m de diamètre.

Comme l’atmosphère de la Terre se trouve entre le télescope Keck et

les étoiles qu’il regarde, il est moins performant qu’Hubble qui lui n’a

pas ce problème et peut donc voir encore plus loin !

Toutes les planètes tournent-elles

dans le même sens ?

203

Et à quelle vitesse ?

Si l’on regardait la Terre au-dessus du Pôle Nord, on verrait

qu’elle tourne dans le sens inverse des aiguilles d’une montre (d’ouest

en est). La plupart des autres planètes font de même.

À une exception près : Vénus. Elle, tourne dans le sens rétro-

grade, c’est-à-dire dans le sens des aiguilles d’une montre. Ainsi, sur

Vénus, le Soleil se lève à l’ouest et se couche à l’est. Pourquoi ? On

ne le sait pas vraiment. Il est possible que la planète Vénus ait été

percutée par un gros objet au début de sa formation, ce qui aurait eu

pour effet de la faire tourner dans l’autre sens…

La planète qui tourne le plus vite sur elle-même est Jupiter.

Il lui faut un peu moins de 10 heures pour effectuer une rotation

complète. La Terre ? 24 heures comme vous le savez. Et la plus « longue

- 173

- DANS LE CIEL ET BIEN AU-DELÀ… -

à la détente » ? Vénus, encore elle, à laquelle il faut 243 jours pour

achever une seule rotation sur elle-même. Mercure, la planète la plus

proche, le fait en 59 jours, Mars en 24 heures et 27 minutes, Saturne

en 10 heures et 39 minutes, Uranus en 17 heures et 54 minutes et

enfi n Neptune, en 19 heures et 12 minutes.

Quelle est la fusée la plus rapide

conçue par l’Homme ?

204

Il s’agit du lanceur Saturn V réalisé par les Américains

(NASA). Cette gigantesque fusée a particulièrement été conçue pour

lancer les vaisseaux Apollo vers la Lune. Debout sur le pas de tir, le

lanceur s’élevait à 111 mètres de hauteur. Chargé de carburant, il

pesait près de 3 000 tonnes. La charge utile – la capsule habitée – était

logée dans une petite partie du sommet de la fusée.

La puissance de Saturn V lui venait de son carburant liquide

(hydrogène et oxygène brûlant ensemble). À cette époque, les fusées

à carburant solide étaient seulement en voie de développement. Il n’y

avait donc aucune autre option possible. La fusée a été imaginée sous

la forme d’une série de trois étages, chacune disposant de ses propres

moteurs et réservoirs. Le plus gros des trois se situait au pied de la

fusée, le plus petit au sommet, directement sous la capsule habitée.

Il faut bien comprendre que lancer une sonde spatiale au-delà

de la zone d’infl uence de la gravité terrestre nécessite beaucoup plus

d’énergie que d’envoyer un satellite en orbite ! En effet, toutes les

planètes sont entourées d’un vaste champ gravitationnel qui s’atténue

lorsqu’on s’éloigne progressivement de la planète. S’échapper de là est

un peu comme gravir une colline très abrupte au départ, puis moins

raide lorsqu’on approche du sommet… À n’importe quel instant, la

gravité peut retenir le vaisseau sur Terre, mais les choses deviennent

plus faciles ensuite. Si celui-ci peut atteindre la vitesse d’échappe-

ment de la Terre – vitesse à laquelle doit être propulsé un corps pour

ne plus subir l’attraction gravitationnelle – alors le vaisseau voyagera

174 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES COMÈTES QUI SE CRASHENT AUX CENTIMÈTRES GRAPPILLÉS DANS L’ESPACE -

si vite que la gravité sera incapable de le ralentir et de le « capturer »

à nouveau. Et là, c’est gagné !

Mais cette vitesse d’échappement est très élevée : 11,6 km par

seconde. Elle était atteinte par le plus gros étage de Saturn V, et une

fois qu’il avait épuisé tout son carburant, il était largué et retournait

sur Terre. Ensuite, l’étage suivant prenait le relais pour donner de plus

en plus de vitesse à la fusée. Lorsque tous les étages avaient été utilisés,

l’enveloppe qui entourait la charge utile se détachait et cette dernière

pouvait enfi n, à toute allure, voler en direction de sa cible…

Profi tons du sujet pour faire une petite mise au point : il est

faux de penser qu’un vaisseau fi le toujours vers sa destination avec

une fusée en feu au derrière… Une fois sur la bonne voie, le vaisseau

ne subit pas de friction dans l’espace pour le ralentir. Ainsi, une fois

débarrassé de l’infl uence de la gravité de la planète de départ, il conti-

nuera sa route jusqu’à ce qu’il percute quelque chose ou qu’il soit

délibérément ralenti (par de petites rétrofusées généralement).

Un lanceur Saturn V pouvait envoyer des objets pesant jusqu’à

140 tonnes en orbite basse autour de la Terre (à 400 km d’altitude). Mais

concernant les missions Apollo vers la Lune, les capsules ne pesaient

guère plus de quelques tonnes. Saturn V était très coûteux à produire.

Sans compter le gâchis : lorsque chaque étage retombait sur Terre, il était

détruit ou perdu en mer. On ne pouvait pas en récupérer la moindre

partie pour la réutiliser, contrairement aux fusées actuelles…

Pourquoi une navette spatiale

ne brûle-t-elle pas lorsqu’elle atterrit

205

sur Terre, comme elle le fait au cours

de sa rentrée atmosphérique ?

Le bouclier thermique d’une navette spatiale brûle à son entrée

dans l’atmosphère terrestre en réponse à la vitesse très élevée qui

entraîne des frictions entre elle et l’air. Ce bouclier est heureusement

conçu pour protéger la navette ! Car à ce moment là, sa vitesse est très

- 175

- DANS LE CIEL ET BIEN AU-DELÀ… -

élevée. Mais lorsque celle-ci atterrit, elle

ne va tout simplement plus assez vite

pour que le phénomène

persiste…

À son retour, une navette

spatiale voyage si vite qu’elle

subit une friction contre l’atmosphère qui génère beaucoup de chaleur

(la vitesse de rentrée atmosphérique peut atteindre 10 km par seconde).

En revanche, au moment du décollage, aucun risque : dès que

la navette commence à se déplacer à une vitesse supérieure, l’atmos-

phère se fait de moins en moins dense autour d’elle au fur et à mesure

de son ascension vers l’espace. Et au fi nal, la hausse de température

produite au cours de cette phase n’est pas suffi samment importante

pour faire brûler le bouclier thermique.

Peut-on grandir dans l’espace ?

206

Dans l’espace, le corps ne subit pas la même poussée

vers le bas que sur Terre (ce petit cadeau de la gravité). Résultat,

les disques situés entre les vertèbres de la colonne vertébrale dans le

dos s’étirent : les astronautes apparaissent légèrement plus grands ! À

leur retour sur Terre, tout rentre dans l’ordre car la gravité reprend

rapidement ses droits.

176 - Les chats ont-ils un nombril ?

6

J’AIMERAIS COMPRENDRE

Du yo-yo au frisbee

Comment un yo-yo fait-il pour

remonter le long de la ficelle ?

207

Un yo-yo digne de ce nom n’est pas attaché à l’extrémité

de la fi celle. Le secret ? Une boucle. Comme vous pourrez le voir si

vous le laissez tomber sans effectuer le mouvement de va-et-vient

avec la main à temps, il termine sa course en bas, juste le temps pour

lui de consommer l’énergie donnée par ce modeste mouvement…

Mais alors, pourquoi un yo-yo remonte-il le long d’une fi celle

quand on élance un peu sa main vers le haut ? Pour bien comprendre,

imaginez que vous regardez le yo-yo de côté : vous le voyez ainsi

tourner dans le sens inverse des aiguilles d’une montre. Sa rotation

est provoquée par le moment angulaire que vous lui avez donné en

le libérant et en le laissant tomber. Si vous ne bougez plus, le yo-yo

fi nira par en faire autant, continuant sa rotation jusqu’à ce que les

frottements mis en jeu prennent le pas sur le moment angulaire, et

là, pouf, le yo-yo s’arrête.

- 177

- J’AIMERAIS COMPRENDRE -

Mais lorsque vous lui donnez un certain élan, vous

augmentez momentanément les frottements entre la fi celle et

lui. Il les « supporte », et le moment angulaire restant lui permet

de remonter le long de la fi celle. Lorsque le yo-yo remonte, son

moment angulaire diminue jusqu’à ce qu’il s’arrête et qu’il tombe

à nouveau. Donnez lui un tout petit autre coup d’élan, et le voilà

reparti ! Bien sûr, son moment angulaire diminuera rapidement (à

moins que vous ne donniez une nouvelle secousse) et il fi nira vite

par s’arrêter. Continuez à donner de l’énergie au yo-yo et lui, bien

obéissant, tournera aussi longtemps que vous le désirez !

Pourquoi un ballon de football

s’écarte-t-il de sa trajectoire ?

208

Un ballon de foot s’écarte uniquement de sa trajectoire

lorsqu’il tournoie sur lui-même.

Que dit la première loi de mouvement de Newton ? Que tout

corps persévère dans l’état de repos ou de mouvement uniforme

en ligne droite dans lequel il se trouve, à moins que quelque force

n’agisse sur lui, et ne le contraigne à changer d’état. Dans le cas

du ballon, il s’écarte de sa trajectoire parce qu’une force le pousse

de travers…

Imaginez-le tournoyer sur lui et voler en l’air. Supposons que

nous le regardons d’au-dessus. Il tourne dans le sens des aiguilles

d’une montre, donc par rapport au ballon, son côté gauche va vers

l’avant, son côté droit, vers l’arrière. Ainsi, au niveau de sa surface, le

fl ux d’air sur sa gauche est ralenti, le fl ux d’air, sur sa droite, accéléré.

Ah, voici donc la source de la force qui provoque l’écart du ballon de

sa trajectoire !

Lorsque les mouvements de l’air sont accélérés, l’espace entre

les molécules est très légèrement augmenté, ce qui provoque une

diminution de la pression en ces points, diminution de la pression

équivalente à une force d’aspiration… C’est ce qu’expérimente

178 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DU YO-YO AU FRISBEE -

notre ballon sur son côté droit ! De la même façon, lorsque l’air est

ralenti sur le côté gauche du ballon, une augmentation de la pression

entraîne une force d’aspiration. Dans l’ensemble, le ballon commen-

cera à s’écarter de sa trajectoire vers la droite.

Si le ballon tournoie dans l’autre sens, cette fois, il s’écartera de

sa trajectoire vers la gauche.

Comment fait-on des ricochets

avec un caillou sur un étang ?

209

Pour faire ricocher un caillou – plat de préférence – celui-

ci doit tournoyer sur lui-même et être lancé de façon légèrement

inclinée en direction du plan d’eau, de telle sorte qu’au cours de sa

rotation, le bord avant du galet soit à peine plus haut que son bord à

l’arrière. Ainsi, le bord arrière frappe l’eau en premier.

Pour autant, le caillou s’efforce de conserver sa rotation selon

le même axe (comme un gyroscope). Du coup, il rebondit à la surface

de l’eau, « volant » à très courte distance d’elle et répétant le mouve-

ment après chaque rebond !

Les ricochets persistent tant qu’il peut tourner sur lui-même

(les gyroscopes essayent toujours de conserver la rotation dans la

même direction)… Donc plutôt que de se retourner lorsqu’il touche

l’eau, le galet rebondit afi n de garder son axe pointé dans la même

direction.

Faire des ricochets avec une pierre sphérique est impossible

car celle-ci ne porte pas de bord tranchant lui permettant d’exécuter

un premier rebond. Or, il est impossible de faire ricocher une pierre

qui ne se trouve pas en rotation sur elle-même. Celle-ci se contente

simplement… de couler à pic !

- 179

- J’AIMERAIS COMPRENDRE -

Lorsqu’une toupie tourne,

son poids est-il modifié ?

210

Il y a quelques années de cela, une étude concernant les

gyroscopes en rotation avait montré qu’ils pesaient moins qu’en étant

immobilisés ! Toutefois, les lois de la physique assurent que cela ne

pouvait être le cas… Et personne, depuis, n’est jamais parvenu à

répéter l’expérience ou à l’expliquer.

Nous ne prenons donc certainement pas de

grands risques à dire que le poids d’une

toupie ne varie pas, qu’elle tourne

ou pas. Car lorsqu’un objet tour-

noie, il ne génère aucune force

vers le haut ou vers le bas. Or, pour que

quelque chose se déplace vers le haut

(autrement dit, que cet objet pèse moins lourd),

une force se dirigeant vers le haut doit être appliquée. Ce n’est pas le

cas pour une toupie.

Pourquoi la rotation d’un frisbee

le stabilise-t-elle en vol ?

211

C’est le même phénomène pour les roues d’un vélo élancé

grâce aux efforts d’un cycliste (le vélo est plus stable qu’en position

stationnaire) ou une toupie qui fi nit par s’écrouler à l’arrêt… Nous

allons encore parler de moment angulaire, une grandeur physique

qui concerne tout corps en rotation.

Petite particularité des frisbees ? Ils sont soigneusement conçus,

et bien sûr, leur forme joue un rôle primordial au moment du vol. Si

vous observez le bord arrondi d’un frisbee, vous remarquerez qu’il a

quelques ressemblances avec le bord principal d’une aile.

Lorsque le frisbee est lancé en l’air, l’effet « lift » qui lui est

donné est créé de la même manière que pour un avion. C’est ce qui

180 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES NUAGES AUX TRAINÉES D’AVIONS -

lui permet de rester en l’air. Toutefois, si le disque en plastique n’est

pas en rotation sur lui-même, il n’a pas de stabilité : il chancelle un

peu puis retombe au sol sans aucune élégance !

Mais dès qu’il est envoyé avec cet effet de rotation sur lui-

même, le frisbee a cette fois un moment angulaire et gagne en stabi-

lité (de la même façon que la roue d’une bicyclette qui tourne). Le

frisbee va beaucoup plus loin et ne retombe à terre que sous les effets

de frottements de l’air.

Des nuages aux traînées d’avions

Pourrais-je me noyer dans un nuage ?

212

Vous avez certainement déjà traversé un nuage ? Donc

vous pouvez avoir une petite idée de la réponse.

Le brouillard et la brume ne sont rien d’autre que des nuages

à très très basse altitude, voire au ras du sol. Or, vous avez pu remar-

quer combien il est facile de respirer dans le brouillard, n’est-ce pas ?

Eh oui, un nuage n’est qu’une vaste collection de mini gouttelettes

d’eau « fl ottant » dans le ciel.

De plus, de grandes quantités d’air se trouvent entre ces

gouttelettes. De quoi vous laisser en prélever de belles bouffées et

respirer à pleins poumons si un jour, d’aventure, vous veniez à passer

un séjour prolongé la tête dans les nuages…

Concernant les plus épais, un dernier conseil quand même :

munissez-vous d’un bon imperméable car il y fait particulièrement

humide. Quant à la bouée, laissez tomber, aucun risque de noyade à

l’horizon !

- 181

- J’AIMERAIS COMPRENDRE -

Comment l’air peut-il s’insinuer

sous les flaques gelées ?

213

L’air qui se trouve sous la glace trouve le point le plus

haut pour s’y rassembler. La question est « d’où vient l’air ? ». Deux

sources possibles… D’abord, quand le dessous de la glace fond, de

l’air présent dans la glace est libéré.

Ensuite, comme l’eau occupe moins de place que la glace, une

zone de basse pression se forme là où la glace fond. Elle pousse la

glace au point parfois de la faire craqueler, ce qui permet une entrée

d’air venu de l’extérieur. En résumé, une partie de l’air vient de la

glace elle-même, l’autre arrive au moment de la fonte de la glace.

Pourquoi l’eau se dilate-t-elle

lorsqu’elle gèle ?

214

L’eau, quel truc étrange, franchement ! La plupart des

liquides passant à l’état solide lorsqu’ils refroidissent ont tendance à

se contracter. Mais, l’eau, elle, lorsqu’elle atteint ce point qui la fait

devenir comme de la granita (vous savez, cette boisson très colorée à

base de glace pilée et de sirop qui fait un tabac chaque été ?) – autre-

ment dit juste avant son passage en glace solide – devient moins

dense. Mais si…

Son chiffre magique ? Le 4 ! Au-delà de 4 °C, l’eau se comporte

normalement et se « contracte » progressivement lorsqu’on commence

182 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES NUAGES AUX TRAINÉES D’AVIONS -

à la refroidir. Mais dés qu’elle arrive à 4 °C, elle commence à se

dilater… jusqu’à la dilatation « suprême » (9 % du volume initial,

quand même !) à 0 °C lorsqu’elle passe à l’état de glace.

L’eau est ainsi la seule substance pour laquelle l’état solide est

moins dense que l’état liquide. Et si ce n’était pas le cas, le contenu

de vos verres à l’heure de l’apéritif aurait un autre aspect : les glaçons

couleraient directement au fond au lieu de fl otter en surface !

Chaque molécule d’eau comporte deux atomes d’hydrogène

reliés à un atome d’oxygène par des ponts hydrogène (un type de

liaisons chimiques qui apparaît dans une molécule entre un atome

d’hydrogène et un ion négatif appartenant à une autre molécule).

Dans l’eau liquide, comme les molécules se déplacent plutôt libre-

ment, les liaisons sont formées et cassées très facilement.

En revanche, quand l’eau est refroidie à 4 °C, l’énergie des

molécules a chuté suffi samment pour faire ralentir leurs mouve-

ments. De telle sorte que chaque molécule d’H O forme des ponts

2

hydrogène plus stables avec jusqu’à quatre molécules semblables.

Au point de congélation, les molécules d’H O sont organisées

2

selon un modèle en forme de treillis de cristaux gelés. Ainsi, les molé-

cules se tiennent séparées à distance, mais de manière rigide. Cela

signifi e qu’il existe plus d’espace vide entre les molécules. Résultat,

l’eau gelée occupe plus de volume que l’eau liquide à partir de laquelle

elle s’est formée !

- 183

- J’AIMERAIS COMPRENDRE -

Le tintement d’un verre change

lorsqu’on en remue l’eau. Pourquoi ?

215

Lorsque vous faites tinter un verre, le bruit émis dépend

de la hauteur du verre libre de vibrer. Ainsi, un verre vide « sonne

plus aigu » qu’un verre rempli d’eau. Car plus celui-ci contient d’eau

(autrement dit, plus le niveau de l’eau y est haut), plus les vibrations

que vous entendrez au cours de la percussion du verre seront écour-

tées et plus grave sera la note émise (la corde d’une guitare vibre elle

aussi quand on la gratte) !

Dans un verre en partie rempli d’eau, si vous la remuez,

le mouvement généré la fait remonter le long des parois : elle est

poussée avec force contre elles… De fait, cela diminue la hauteur des

bords du verre libres de vibrer, et la note émise est plus grave.

Qu’arrive-t-il à une balle

de ping-pong flottant en surface

216

d’un seau d’eau dans un ascenseur ?

Comme les parties de votre corps réagissent à l’accélération et

à l’arrêt d’un ascenseur, il doit se produire la même chose pour cette

balle de ping-pong.

Quand subitement l’ascenseur monte, la petite balle va légère-

ment « plonger » dans l’eau avant de retourner à sa position initiale.

Quand il s’arrête à un étage, la balle s’élève légèrement avant de

retourner à sa position initiale. L’effet inverse est observé lorsque

l’ascenseur descend. La question est : pourquoi ?

Ici, nous allons parler d’inertie. Dans ce cas, l’inertie de la balle

est sa résistance à un changement de vitesse. Donc, si quelque chose

est stationnaire, il a une certaine résistance aux forces qui tentent

de le faire bouger (de même, quelque chose en mouvement a une

certaine résistance aux forces qui essayent de l’arrêter).

184 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES NUAGES AUX TRAINÉES D’AVIONS -

Comme la balle de ping-pong n’est pas

physiquement rattachée à

l’ascenseur, lorsque celui-

ci commence à se déplacer

verticalement, la balle est à la

traîne… Mais puisqu’elle fl otte

sur l’eau, qui essaye naturel-

lement de garder sa forme, elle

est poussée en direction du haut

ou du bas (selon le cas) par l’eau

vers la position à laquelle elle

se trouvait initialement.

Pourquoi les particules se

comportent-elles différemment dans

217

les solides, les liquides et les gaz ?

Les particules qui forment un solide ne peuvent pas bouger

librement car elles sont « empaquetées » les unes contre les autres.

Elles peuvent seulement vibrer au niveau de points fi xes. Plus un

solide est chauffé, plus les particules à l’intérieur vibrent rapidement

jusqu’à fi nalement se détacher de leurs points fi xes. C’est là que le

solide « fond »…

Dans un liquide, les particules ne sont pas si rapprochées.

Elles peuvent même se déplacer librement. Si on chauffe un

liquide, les particules qu’il contient se déplacent de plus en plus

vite jusqu’à commencer à « s’évader » de la surface. C’est là que le

liquide s’évapore…

Enfi n dans un gaz, contrairement à ce que l’on observe dans

les solides et les liquides, les particules sont d’ordinaire très espacées.

Elles peuvent donc se déplacer n’importe où dans le contenant à une

vitesse moyenne bien supérieure à celles qu’ont les particules dans

un liquide.

- 185

- J’AIMERAIS COMPRENDRE -

Il faut donc retenir qu’il existe des forces d’attraction entre toutes

les particules, et que ces forces sont beaucoup plus importantes dans les

solides que dans les liquides, et dans les liquides que dans les gaz. La

palme de la liberté des particules revient donc sans conteste aux gaz !

Pourquoi voit-on des traînées

de vapeur s’échapper du rebord

218

des ailes d’un avion ?

Ces traînées, souvent observées au cours de l’atterrissage et du

décollage sur la surface supérieure et à l’extrémité des ailes d’un avion,

sont provoquées par une dépression créée par la forme de l’aile. L’air, à

basse pression, ne peut « absorber » l’humidité aussi effi cacement que

l’air à plus haute pression.

Du coup, la vapeur d’eau,

à ces endroits, a tendance

à se condenser et apparaît

sous forme de traînées de

vapeur visibles. Elles sont

plus facilement observables

lorsqu’un avion voyage dans

une atmosphère très humide.

Concernant les larges traînées de condensation qui se croisent

dans le ciel, il s’agit d’un autre phénomène. Celles-ci sont en partie

causées par la vapeur d’eau des gaz d’échappement qui se cristallise

à très basse température. Or, les avions rejettent beaucoup d’eau

(chaque gallon de kérosène brûlé peut produire un gallon d’eau). Et

plus l’air est sec et froid, plus la traînée de condensation est impor-

tante. Lorsque les gaz d’échappement, chauds, rencontrent l’air froid,

ils montent rapidement et refroidissent si vite que la vapeur d’eau se

condense illico et gèle ! Ensuite, ces cristaux de glace agissent comme

des noyaux de condensation sur lesquelles se dépose l’humidité.

Résultat ? Une jolie traînée blanche caractéristique.

186 - Les chats ont-ils un nombril ?

- ET TOUTES CES AUTRES CHOSES INCOMPRÉHENSIBLES ? -

Et toutes ces autres choses

incompréhensibles ?

Si je mange un carré de chocolat

avec un morceau de papier aluminium

219

resté accroché autour,

pourquoi ai-je mal aux dents ?

Vous aurez seulement mal aux dents si vous avez des plombages

constitués d’un certain type de métal, différent de l’aluminium d’em-

ballage du chocolat. Ce que vous ressentez ? Une réaction liée à une

action galvanique entre les deux. En clair, il se crée un courant élec-

trique entre les deux types de métaux lorsqu’ils entrent en contact !

Une action galvanique a lieu parce que les différents types de

métaux en présence n’ont pas la même probabilité de devenir des

ions (qui sont des atomes porteurs d’une charge électrique). Pour que

les atomes dans le métal deviennent des ions, il leur faut des électrons

disponibles, d’habitude récupérés à partir d’une solution comme l’eau

ou dans le cas que vous décrivez, de la salive de votre bouche. Donc,

résumons : deux métaux (chacun avec une probabilité différente de

devenir des ions), de la salive, des électrons qui vont se déplacer de

l’un à l’autre et… aïe, aïe, aïe, ça fait mal !

Car parler d’électrons en mouvement revient à évoquer un

courant électrique qui circule. Eh oui,

vous avez donc un très petit choc élec-

trique qui arrive jusqu’aux termi-

naisons nerveuses au niveau des

dents. D’où cette douleur.

- 187

- J’AIMERAIS COMPRENDRE -

Pourquoi les bananes ont-elles

cette drôle de forme incurvée ?

220

Les bananes poussent sur de grands arbres, les bananiers.

On en trouve des régimes entiers autour du sommet du tronc ! Et

plus d’une cinquantaine de bananes peuvent ainsi s’amasser dans un

seul régime, toutes étroitement « collées » les unes aux autres.

Alors, pourquoi sont-elles incurvées ? En fait, c’est justement

cette forme qui leur permet de se tenir si rapprochées les unes des

autres. Et si elles peuvent être plus nombreuses à pousser, le rende-

ment de l’arbre s’améliore…

Une dernière chose, si vous avez l’occasion de croiser un

régime de bananes, observez-le attentivement : vous verrez que les

bananes se tiennent un peu comme les doigts d’une main recourbés

vers le haut ! La ressemblance est frappante.

Les ordinateurs peuvent-ils éprouver

des émotions ?

221

Non. Eprouver du plaisir, ressentir de la douleur néces-

site d’être doué d’une conscience. Chose que les ordinateurs ne possè-

dent pas (encore ?)… Aucun ordinateur n’a jamais été doté d’une

telle faculté. Toutefois, dans un laboratoire de San Francisco, les

scientifi ques se sont lancés dans un projet d’un nouveau genre : créer

188 - Les chats ont-ils un nombril ?

- ET TOUTES CES AUTRES CHOSES INCOMPRÉHENSIBLES ? -

un ordinateur/bébé robot programmé pour avoir besoin de stimula-

tions et d’attentions au quotidien, exactement comme un enfant. Ils

l’ont équipé d’yeux (une caméra) et lui ont donné une sorte de sens

du toucher grâce à la présence de coussins de pression. Inutile de dire

combien ce robot est complexe ! Y a-t-il suffi samment de répercus-

sions au niveau de ses « organes sensoriels » pour commencer à parler

d’émotions ? Diffi cile à dire. Pour le moment, ce robot se contente de

suivre les gens dans le laboratoire…

En utilisant toutes les technologies

actuelles, jusqu’où pourrait monter

222

un gratte-ciel avant de s’effondrer

sous son propre poids ?

En fait, le poids d’un bâtiment n’a rien à voir avec sa capacité

à tenir debout ou non. La structure même la plus légère – un simple

château de cartes par exemple – s’effondrera si elle n’est pas renforcée

comme il le faut. Il n’y a donc actuellement aucune raison technique

qui pourrait empêcher la construction de gratte-ciels de plus en plus

hauts ! Car fi nalement, qu’est-ce qui limite vraiment la hauteur d’un

bâtiment aujourd’hui ? L’argent investi et le côté pratique…

Hé oui, imaginez un peu le tableau : les problèmes posées par

une structure de taille gigantesque. Combien de temps faudrait-il

pour en sortir ? La pression de l’air au pied du bâtiment serait bien

supérieure à celle au sommet (un peu comme en montant en altitude

en montagne) donc quels seraient les effets sur la santé des gens qui

iraient y travailler ? Les étages supérieurs devraient-ils être pressu-

risés comme l’est la cabine d’un avion ? Bref, vous l’avez compris,

il y a tout de même quelques raisons d’un autre ordre qui limitent

effectivement la taille des gratte-ciels.

- 189

- J’AIMERAIS COMPRENDRE -

Pourquoi les lames de rasoir finissent-

elles par s’émousser ?

223

Le fait que l’acier soit beaucoup plus résistant que le

poil ne change pas le problème. L’eau est également bien plus

« tendre » que la roche. Et pourtant, ça n’a pas empêché l’ensemble

de la surface de la Terre d’être complètement façonnée par l’action

de l’eau, n’est-ce pas ?

Un rasoir est très fi n.

Plus la lame est fi ne, plus elle

coupe. Or, plus la lame est

fi ne, moins il y a d’atomes

au niveau de son bord

tranchant. Lorsque

le rasoir passe sur la

barbe d’un menton, les

poils se heurtent aux atomes

individuels du rasoir en acier.

Et comme il y a des milliers de

poils, le rasoir est rapidement émoussé ! Même si chaque poil retire

seulement un atome, les dégâts sur la lame sont là…

Tous les rasoirs s’émoussent fi nalement. Simplement par le

frottement répété des choses avec lesquelles elles entrent en contact :

peu importe qu’elles soient dures ou non. Coupez suffi samment de

bananes mûres et vous émousserez votre couteau de cuisine.

Qu’est-ce qui émane des matériaux

radioactifs ?

224

De l’énergie ! Elle s’en échappe sous trois formes : les

rayons alpha, bêta et gamma. Quand le rayonnement a été découvert

pour la première fois, personne ne savait de quoi il s’agissait. On

savait tout de même qu’il en existait trois types que l’on baptisa des

trois premières lettres grecques (alpha , bêta , gamma ).

190 - Les chats ont-ils un nombril ?

- ET TOUTES CES AUTRES CHOSES INCOMPRÉHENSIBLES ? -

Les rayons alpha sont constitués de particules lourdes et rapides

qui portent une charge positive. Ils peuvent seulement voyager de

quelques centimètres dans l’air et sont arrêtés par une feuille de

papier. Il s’agit de noyaux d’atomes d’hélium.

Les rayons bêta sont également des particules, mais bien plus

légères et rapides que les particules alpha. Elles peuvent voyager d’un

mètre ou plus dans l’air mais sont arrêtées par quelques millimètres d’alu-

minium. Elles ont une charge négative et sont constituées d’électrons.

Les rayons gamma sont des ondes électromagnétiques qui font

partie du spectre électromagnétique comme la lumière et les ondes

radio. Elles ont une très courte longueur d’onde et sont similaires

aux rayons X, mais avec une longueur d’onde plus courte et plus

d’énergie. Ils peuvent passer au travers d’épaisses plaques de plomb.

Ces trois types de rayons viennent du noyau des atomes. Dans

certains cas, un atome émet un rayon gamma lorsqu’il se réorga-

nise après avoir émis un rayon alpha ou bêta (une sorte de renvoi

nucléaire).

Est-ce que tout est radioactif ?

225

Il est vrai qu’il y a toujours de très faibles rayonnements

autour de nous (on parle de rayonnement naturel). Cela peut même

rendre certaines personnes malades car plus sensibles que les autres !

Les principaux éléments radioactifs sont l’uranium et le thorium, mais

il en existe d’autres. Le potassium, par exemple, contient une trace de

- 191

- J’AIMERAIS COMPRENDRE -

potassium-40 radioactif, et tous les organismes vivants contiennent

une petite quantité de carbone-14 radioactif.

Au XIXe siècle, sans rien savoir de la radioactivité et de ses

dangers, les artisans utilisaient de l’uranium pour donner une jolie

couleur jaune au verre. Ils ne réalisaient pas non plus que la peinture

lumineuse était radioactive ! Ainsi, les ouvriers d’une usine améri-

caine qui produisait des cadrans lumineux mettaient innocemment

leurs pinceaux dans la bouche. Résultat ? Ils fi nissaient par déve-

lopper des cancers de la mâchoire…

À l’époque où les tests de bombes nucléaires au-dessus du

sol étaient fréquents, on retrouvait partout des traces de retombées

radioactives. Le Strontium-90 se retrouvait jusque dans les os des

enfants. Pas étonnant alors que le terrible accident de Tchernobyl ait

rendu des parties entières des régions situées dans les environs inha-

bitables ! D’ailleurs, cette tragédie a eu des répercussions inattendues

jusqu’au Pays de Galles où la laine des moutons qui avaient mangé

de l’herbe radioactive était invendable. Sans parler du reste…

Il y a donc de la radioactivité presque partout, ce qui ne

signifi e pas pour autant que tout est radioactif. Le physicien français

Henry Becquerel a découvert la radioactivité en 1896 et a donné son

nom à une unité de mesure, le Becquerel, défi ni comme étant une

désintégration radioactive par seconde. Si vous pouviez mesurer la

radioactivité dans un pain, vous y trouveriez 70 Bq, dans le corps

d’un adulte 3 000 Bq, dans un kilo de thé 430 Bq et dans un kilo de

café 1640 Bq.

Est-ce qu’une pièce de monnaie

tombée de la Tour Eiffel pourrait

226

blesser quelqu’un ? À quelle vitesse

frappera-t-elle un individu ?

Une pièce de monnaie lâchée de la Tour Eiffel atteindrait sa

vitesse terminale – la vitesse à laquelle le frein de l’atmosphère égale

la force de gravité – après 350 mètres de chute. Or, la Tour Eiffel fait

192 - Les chats ont-ils un nombril ?

- ET TOUTES CES AUTRES CHOSES INCOMPRÉHENSIBLES ? -

seulement 320 mètres. La vitesse de la pièce resterait donc inférieure

à sa vitesse terminale. Mais supposons qu’elle voyage à une vitesse

d’à peine 80 mètres par seconde, soit 288 km/h, et qu’un malheureux

passant se trouve au mauvais endroit au mauvais moment, inutile de

vous faire un dessin sur ce qu’il risque : il aurait mieux fait de rester

couché, c’est sûr !

Si on tire un coup de feu en l’air,

où atterrit la balle ?

227

Sur votre tête ! La Terre étant en rotation, le pistolet, la

balle, l’atmosphère et la personne qui tire suivent le mouvement…

Mais supposons qu’il n’y a pas un brin de vent, que le coup part

exactement à la verticale et que vous ne bougez pas d’un pouce, théo-

riquement la balle doit terminer sa course de là où elle est partie. En

pratique, elle sera sans doute déviée d’un côté ou de l’autre par les

mouvements d’air.

- 193

- J’AIMERAIS COMPRENDRE -

Si beaucoup de gens sautaient

simultanément d’un avion en

228

se donnant la main, pourraient-ils

le faire sans parachutes ?

Concernant la chute de corps dans l’air, il faut considérer

deux facteurs : la masse du corps et sa surface en coupe transversale.

Si vous doublez la masse et la section transversale, alors la vitesse

de chute de l’objet reste inchangée. Mais si vous doublez la masse

et divisez par deux la section transversale, alors la vitesse de chute

augmente (et vice-versa).

Si un grand nombre de personnes sautent ensemble d’un avion,

alors leur masse totale augmente. Mais si elles se donnent la main

comme dans les formations typiques du parachutisme acrobatique

(chaque personne se tenant au poignet de la personne suivante) alors

la section transversale augmente également. Ce qui est étrange, c’est

qu’à cause des turbulences, la section transversale effi cace de tous les

volontaires est supérieure à la somme de la section transversale de

chacun. Ainsi, si vous aviez 100 personnes avec une section de disons

0,5 m² chacun, vous vous attendriez à ce que la section transversale

soit de 50 m². Pourtant, en formation, elle serait de 75 m² ! Donc la

masse augmente, et la section transversale, encore plus. Cela signifi e

que la vitesse terminale du groupe diminue et qu’un grand groupe de

gens tomberaient moins vite qu’un petit groupe.

En un certain sens, le corps des individus représente leur propre

parachute parce qu’ils s’étalent beaucoup plus. Mais pour répondre

à votre question, il faudrait faire un calcul pour savoir combien de

courageux inconscients seraient nécessaires pour créer le même frein

dans l’air qu’un parachute. Et personne n’a encore osé tenter l’expé-

rience… On essaye ?

194 - Les chats ont-ils un nombril ?

- ET TOUTES CES AUTRES CHOSES INCOMPRÉHENSIBLES ? -

Qui décide d’ajouter des secondes

intercalaires aux années ?

229

La durée d’une seconde et le nombre de secondes dans

une heure ont toujours été déterminés à partir de la rotation de la

Terre sur son axe et autour du Soleil. À travers les siècles, nos mesures

du temps et de la rotation de la Terre se sont progressivement amélio-

rées. Si bien que nous avons pu constater qu’il existait certaines

irrégularités dans la façon dont la Terre tourne… Notre défi nition

d’une seconde, basée sur la rotation de la Terre, signifi ait que chaque

seconde variait légèrement en durée pour faire la moyenne d’une

durée standard d’une année.

Mais dans les années 1950, l’horloge atomique révolutionna

les choses. Elle était conçue pour mesurer les secondes non en

terme de rotation de la Terre, mais en nombre de vibrations d’un

atome de césium. Comme ce nombre était indépendant de la rota-

tion de la Terre, chaque seconde avait exactement la même durée

que la suivante !

- 195

- J’AIMERAIS COMPRENDRE -

Hélas, le type de temps le plus utilisé reste celui de l’horloge

céleste puisque la navigation est basée sur le temps et ses liens avec les

étoiles et les planètes. Donc le temps atomique, bien que plus précis,

n’est pas très employé dans la vie quotidienne.

En 1972, on élaborait une nouvelle échelle du Temps Universel

Coordonné qui combinait la précision de l’horloge atomique à la

praticité de l’horloge céleste. Chaque seconde est enfi n de même

durée qu’une seconde du temps atomique, et pour ajuster le temps

atomique sur le temps astronomique, des secondes sont régulière-

ment ajoutées soit en fi n d’année, soit à la dernière minute du mois

de Juin.

Chaque année à ces époques, le Service International de la

Rotation Terrestre, basé à Paris, décide si une seconde additionnelle

(on dit aussi intercalaire) est nécessaire ou pas et en informe le reste

du monde. Ainsi, cette seconde est ajoutée en même temps partout

sur la planète.

Des jantes en alliage améliorent-elles

la performance d’une voiture ?

230

Humm, vous risquez d’être déçu ! Les jantes en alliage

n’ont aucun effet sur les performances de votre voiture. On les utilise

simplement parce qu’elles sont à la fois légères et résistances. La légè-

reté de l’alliage signifi e que les roues pèsent moins lourds que les

roues de même taille équipées de jantes en acier.

Or, en réduisant le poids des roues, d’autres parties de l’auto

peuvent être restructurées tout en gardant au fi nal le même poids.

Par exemple, on peut travailler sur la carrosserie de la voiture de

façon à gagner plus d’espace à l’intérieur, sans pour autant que l’en-

semble ne soit plus lourd…

Tout de même, c’est important pour la tenue de route car si la

voiture est trop légère, elle risque de décoller de la route. À l’inverse,

si elle est trop lourde, elle risque de « ramer », autrement dit, d’être

bridée !

196 - Les chats ont-ils un nombril ?

- ET TOUTES CES AUTRES CHOSES INCOMPRÉHENSIBLES ? -

Toutefois, si

le gain de poids

obtenu par l’uti-

lisation de jantes

en alliage est d’or-

dinaire employé

pour le placer

ailleurs sur la voiture, qu’elle

porte des jantes en alliage ne change pas grand-

chose. Et en fait, ces objets font surtout le bonheur des amoureux du

tuning qui veulent donner un certain look à leur voiture. Mais les

jantes alliage n’ont défi nitivement aucun effet sur la performance de

leur petit « bolide ». Qu’elles soient décoratives et légères, c’est déjà

beaucoup, non ?

Est-il plus efficace de monter

les marches deux par deux

231

que une à une ?

D’un point de vue purement scientifi que, une quantité

constante d’effort est nécessaire pour faire monter un corps à une

altitude donnée. Mais après tout, quelle importance si ce corps est

humain et la trajectoire, située sur un escalier ? Supposant que tous

les muscles ne sont pas effi caces à 100 %, peut-on gagner de l’énergie

en divisant par deux le nombre de mouvements musculaires, c’est-à-

dire en montant les marches deux par deux ? Ou l’économie réalisée

est-elle si faible qu’elle est dépassée par l’énergie supplémentaire

nécessaire pour faire de plus grandes enjambées ?

Il ne semble pas y avoir de réponse précise à cette question car

de trop nombreuses variables interviennent. L’économie de marches

montées dépendrait de la hauteur de l’étage à atteindre, du poids du

corps, de la puissance des jambes et de leur longueur. Néanmoins, la

quantité de travail à fournir resterait globalement semblable car le

- 197

- J’AIMERAIS COMPRENDRE -

point de départ et le point d’arrivée restent les mêmes, peu importe la

façon de monter les escaliers. Si vous sautez du toit d’un immeuble ou

descendez par les escaliers, le travail (du point de vue de la physique,

le travail étant l’énergie fournie par une force) est le même car sa

formule prend en compte l’ensemble de la distance parcourue, et pas

la façon de la parcourir.

C’est l’un des cas où la science explique une chose, et l’expé-

rience, une autre…

198 - Les chats ont-ils un nombril ?

7

PASSONS AUX CHOSES SÉRIEUSES

Des grains de lumière au zéro absolu

Qu’est-ce qu’un quantum ?

232

Les quanta (pluriel de quantum) sont des « grains »

de lumière, décrits pour la première fois en 1901 par le physicien

allemand Max Planck. Il étudiait le rayonnement des corps noirs et

arriva à la conclusion que l’énergie électroma-

gnétique est émise par paquet. Cette

idée était la base de l’une des théo-

ries fondamentales en physique, la

théorie des quanta.

Lorsqu’une source de

lumière distribue de l’énergie,

elle la perd en paquets indivisi-

bles appelés quanta. Einstein ira

même plus loin, annon-

çant que cette énergie est

convertie en paquets séparés

- 199

- PASSONS AUX CHOSES SÉRIEUSES -

d’énergie appelés photons qui portent l’énergie lumineuse et d’autres

rayonnements électromagnétiques.

Ainsi, toute forme d’énergie arrive en quantité indivisible, ou

quanta. Imaginez que vous avez une lampe à la maison connectée à

un variateur de lumière. Vous devez penser qu’en tournant le bouton,

l’éclairage réagit de façon régulière et continue ? En fait, non. La

diminution de luminosité par exemple se fait par étape, et vos yeux

ne sont pas assez sensibles pour le détecter ! Pas de progression régu-

lière pour l’éclairage donc, car l’énergie vient par « paquets »…

Prenons votre lampe et imaginons qu’elle perde 100 quanta

par seconde, elle émet donc 100 photons par seconde (il s’agit juste

d’un exemple ici car pour 100 photons en une seconde, il ferait si

sombre que vous n’y verriez probablement pas grand-chose). Main-

tenant, alors que vous tournez le bouton, la lumière faiblit : elle

perd de moins en moins de quanta par seconde et donc distribue de

moins en moins de photons. En tournant le bouton, le nombre de

photons est progressivement réduit jusqu’à ce que vous arriviez au

bout. Là, la lumière s’éteint. Pourquoi vous raconter tout cela ? Pour

vous montrer que cette énergie n’est pas homogène, qu’elle vient par

paquets que l’on appelle des quanta…

Le chat de Schrödinger,

qu’a-t-il de si particulier ?

233

Lorsqu’on parle du chat de Schrödinger, en réalité, on

fait référence à l’un des plus célèbres problèmes philosophiques !

Problème qui a tout à voir avec une branche de la physique appelée

mécanique quantique…

La mécanique quantique essaye d’expliquer comment des

particules fondamentales – comme les électrons – interagissent les

unes avec les autres. Et franchement, la mécanique quantique fait

parfois appel à des concepts plutôt étranges. Un exemple ? Hé bien, il

est impossible de mesurer avec exactitude les propriétés de ces parti-

cules fondamentales…

200 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES GRAINS DE LUMIÈRE AU ZÉRO ABSOLU -

Ainsi, lorsque vous déterminez la position d’une particule, la

simple action de le faire perturbe la particule et altère vos mesures !

Un vrai casse-tête. Prenez un instant pour y réfl échir sérieusement et

alors, vous comprendrez pourquoi la mécanique quantique se trouve

à la frontière entre science et philosophie.

Du coup, la mécanique quantique peut rapidement sembler

absurde lorsqu’on cesse de l’appliquer aux particules fondamentales

et qu’on s’attaque cette fois aux choses macroscopiques (autrement

dit, beaucoup plus grosses) comme vous et moi par exemple… ou les

chats !

Posons le problème. Imaginez que vous avez un atome

radioactif. Or, vous savez que les atomes radioactifs ont un surplus

d’énergie qui les rend instables. À n’importe quel moment, ils peuvent

s’en débarrasser et redevenir de « gentils » atomes tout à fait normaux.

En revanche, il n’existe pas de lois en physique nous permettant de

dire quand EXACTEMENT aura lieu ce changement… Tout ce que

nous savons, c’est la PROBABILITÉ que cela arrive à un instant

donné. Nous parlons alors de deux états pour un tel atome : l’un

qualifi é d’excité, l’autre de stable.

D’après la mécanique quantique, dès que nous effectuons des

mesures sur l’atome, il sera soit dans un état, soit dans l’autre, et avant

cela, il se trouvera dans un état intermédiaire (une sorte de « super-

position » de chaque état) autrement dit dans une sorte de remix

de ces deux états… Bref, certes, tout va comme sur des roulettes

- 201

- PASSONS AUX CHOSES SÉRIEUSES -

lorsqu’on parle d’atomes minuscules obéissant aux règles de la méca-

nique quantique. Mais, dès qu’on passe un cran au-dessus, aux grosses

choses, c’est franchement la « cata » !

Vous allez comprendre. Un jour, un type du nom d’Erwin

Schrödinger eut l’idée de réaliser une drôle d’expérience : mettre

dans une boîte un chat avec un fl acon fragile de poison mortel, un

marteau et un atome radioactif.

Si cet atome se désintègre, alors un mécanisme le détecte, fait

balancer le marteau qui brise le fl acon de poison, lequel tue le pauvre

matou qui ne demandait rien à personne. Mais si l’atome ne se désin-

tègre pas, le mécanisme n’est pas enclenché, donc pas de marteau

pour casser le fl acon et pas de chat mort… Ouf ! Mais comme décrit

ci-dessus, jusqu’à l’ouverture de la boîte pour mesurer l’atome, nous

ne savons pas dans quel état il se trouve, il doit donc se trouver dans

un mélange des deux états, non ? Mais – et c’est là tout le problème

– qu’arrive-t-il au chat dans ce cas ? Est-il, à l’image de l’atome, dans

un mélange de deux états, à la fois mort et vif ? Quel dilemme, et

c’est bien pour cette raison que l’on parle du paradoxe du chat de

Schrödinger !

Pour récapituler, une observation ou une mesure affecte un

résultat. Or, vous ne pouvez jamais connaître le résultat d’une

expérience si vous ne le regardez pas… Plutôt prise de tête, l’his-

toire, non ?

D’ailleurs, depuis que Schrödinger a posé cette question en

1935, personne n’a pu fournir de réponse satisfaisante. Sinon, ne

vous inquiétez pas, personne n’a essayé de reproduire cette expé-

rience avec un vrai chat. Et le problème n’est pas là. Il s’agit surtout

de comprendre si Minet est vivant ou mort lorsqu’on ouvre la boîte,

et ce qu’il lui arrive quand la boîte est fermée. Reproduire cette expé-

rience n’aurait donc aucun intérêt pour résoudre le problème !

Et je suis franchement ravi de vous confi rmer qu’aucun chat

n’a perdu la vie pour répondre à cette question. Quant à Schrödinger,

lui-même était si perplexe par le problème posé qu’il admit avoir

préféré ne jamais se l’être posé le premier…

202 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES GRAINS DE LUMIÈRE AU ZÉRO ABSOLU -

Si une voiture pouvait rouler à

1 600 km/h avec les phares allumés,

234

la lumière voyagerait-elle plus vite ?

Si un homme dans une voiture tirait un coup de feu à

8 0 0 k m / h et que la voiture, elle, roulait à 1 600 km/h, alors la balle

se déplacerait à 2 400 km/h. Mais si le chauffeur allumait les phares,

la lumière continuerait de voyager à sa vitesse habituelle, c’est-à-

dire à 300 000 km/s, et pas à 1 080 000 000 km/h (équivalent de

300 000 km/s) plus 1 600 km/h…

La lumière est très curieuse dans le sens où elle voyage à la

même vitesse pour tout le monde dans l’Univers, peu importe

la vitesse de déplacement de la source lumineuse. La vitesse de la

lumière et les lois physiques qui la gouvernent ont été établies par

James Maxwell, un physicien écossais du XIXe siècle. Les mathémati-

ques de Maxwell n’indiquaient pas néanmoins pour qui cette vitesse

de la lumière s’appliquait : l’homme dans la voiture ou l’homme sur

la chaussée. On comprit plus tard qu’elle s’appliquait de la même

manière dans les deux cas.

Si on jette quelque chose à l’arrière

d’une navette spatiale,

235

l’objet sera-t-il attiré par la force

de gravité de la navette ?

La suivra-t-il comme un toutou ?

Non, parce que la seconde loi

du mouvement de Newton

explique qu’un objet qui

commence à se déplacer en

ligne droite continuera à le

faire s’il n’est pas soumis à

d’autres forces (comme des

- 203

- PASSONS AUX CHOSES SÉRIEUSES -

frottements par exemple). Or, dans l’espace, ce phénomène de fric-

tion qui ralentit les objets est absent. Résultat, tout ce qui est lancé

de la navette aura sa propre propulsion et continuera à voyager

dans la direction vers laquelle il aura été lancé. Une quelconque

force gravitationnelle exercée par la navette serait négligeable, en

particulier si on la comparait aux champs de gravitation du Soleil

ou des étoiles aux alentours…

Pourquoi un atome

se désintègre-t-il ?

236

Les atomes perdent de l’énergie dans le but de passer à

un état plus stable. Quand le font-ils ? Impossible à prévoir. Nous

pouvons tout de même dire que la moitié des atomes dans un échan-

tillon de radium-226 se désintégreront dans les 1 620 prochaines

années (en revanche, il est impossible de dire quelle moitié ?).

Un atome se désintégrerait en une seconde ou pourrait patienter

encore 3000 ans. Et même si nous savions exactement ce qui se

produisait à l’intérieur d’un noyau, nous ne pourrions pas prévoir

le moment de sa désintégration. La désintégration d’un atome se

fait complètement au hasard ! C’est un évènement sans véritable

cause…

Comment le prouver facilement ? Approchez un compteur

Geiger (qui mesure la désintégration radioactive) près d’une source

radioactive. Faites la mesure pendant une minute et répétez l’opé-

ration une centaine de fois. Calculez la moyenne. Répétez l’ex-

périence. Les deux moyennes seront très proches, mais la mesure

individuelle variera vraiment beaucoup car la

désintégration

individuelle ne peut être prévue.

204 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES GRAINS DE LUMIÈRE AU ZÉRO ABSOLU -

Les physiciens parlent

de « fractionner un atome ».

237

Que veulent-ils dire ?

Fractionner un atome est une autre façon de parler de fi ssion

nucléaire. À l’origine, le mot fi ssion était employé en biologie pour

décrire le déroulement des évènements lors de la division du noyau

d’une cellule pour en former une seconde. Les scientifi ques qui, les

premiers, ont étudié le noyau atomique, se souvenaient bien de leurs

cours de biologie… Il leur vint donc l’idée d’utiliser le même mot.

Pourquoi faire compliqué quand on peut faire simple ?

Ainsi, la fi ssion se produit lorsque le noyau d’un atome se

divise en plusieurs fragments et que deux ou trois neutrons sont émis.

Cela peut conduire à une réaction en chaîne si les neutrons libérés

continuent la fi ssion avec d’autres noyaux, libérant toujours plus de

neutrons pour diviser plus de noyaux. Si vous contrôlez ce processus,

vous obtenez ce qu’on appelle un réacteur nucléaire que vous pouvez

utiliser pour produire de l’énergie. Si la réaction en chaîne est hors

de contrôle, cette fois, attention, c’est une bombe que vous avez entre

les mains !

- 205

- PASSONS AUX CHOSES SÉRIEUSES -

L’atome a été fractionné pour la première fois en laboratoire

en 1915 par Ernest Rutherford, qui, avec Niels Bohr, démontrèrent

les premiers l’idée d’un atome consistant en un noyau chargé posi-

tivement entouré d’électrons. Rutherford transforma des particules

alpha en atomes d’azote et découvrit qu’occasionnellement, le noyau

de l’atome se divisait et qu’une petite quantité d’hydrogène était

produite. Il devint ainsi la première personne à changer de manière

artifi cielle un élément en un autre.

Si la lumière ne pèse rien, comment

peut-elle être déviée par un prisme ?

238

La quantité de lumière déviée dépend des atomes avec

lesquels elle entre en collision sur sa route.

La lumière est une onde. Et lorsque l’onde rencontre un atome,

cela fait trembler l’atome dans son sillage, comme une ondulation

sur un étang peut agiter un bâton fl ottant vers le haut puis le bas, etc.

Mais la lumière n’agit pas sur l’ensemble de l’atome : le noyau reste

en position, c’est le nuage d’électrons autour qui est agité.

Ce nuage d’électrons prend l’énergie de la lumière, et la

lumière est « tenue » sur son trajet à travers le verre jusqu’à ce que

le nuage d’électrons soit retourné à sa position de départ. Si le nuage

d’électrons est très éloigné du centre, alors il lui faut un certain temps

pour retourner à sa position normale, et la lumière est très ralentie.

Une lumière à plus haute fréquence (vers l’extrémité bleue

du spectre lumineux) a plus d’énergie. Elle peut donc davantage

perturber le nuage électronique mais en paye le prix puisqu’elle

est plus ralentie sur son trajet. Donc, plus la fréquence de la

lumière est élevée, plus celle-ci est ralentie par le verre, plus la

fréquence de la lumière est faible, moins elle est ralentie. C’est

ce qui fait qu’elle est déviée et que vous observez cet arc-en-ciel

de couleurs lorsqu’un faisceau de lumière blanche rencontre un

prisme transparent…

206 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES GRAINS DE LUMIÈRE AU ZÉRO ABSOLU -

Puisque tout est fait d’atomes,

comment des objets peuvent-ils

239

être transparents ?

Pour répondre à la question, voyons d’abord comment les

choses peuvent être opaques.

Tout est fait d’atomes reliés les uns aux autres par des liaisons.

Or, ces groupes d’atomes vibrent à une certaine fréquence. Quand la

lumière leur tombe dessus, une partie de l’énergie de la lumière est

absorbée. Ceci stimule les atomes et les électrons autour des atomes

de telle sorte qu’ils se retrouvent dans un état supérieur d’excitation,

si vous préférez…

Mais ils ne peuvent pas restés excités très longtemps (qui le

peut ?). Du coup, ils retombent rapidement à un état « relax », se

débarrassant de l’excès d’énergie. Cette énergie est distribuée sous

forme de lumière, et la couleur de la lumière dépend de la quantité

d’énergie. Donc, la couleur d’un objet dépend de la façon dont la

lumière tombée sur lui interagit avec les atomes et les électrons qui

le composent. Ainsi, les objets bleus ont des atomes qui absorbent et

réémettent mieux la lumière bleue, les objets blancs, des atomes qui

absorbent et réfl échissent toute la lumière qui tombe sur eux.

Les objets transparents sont simplement ceux qui ne sont pas

affectés par la lumière. Elle passe au travers sans être réfl échie.

- 207

- PASSONS AUX CHOSES SÉRIEUSES -

Existe-t-il une température maximale

dans l’Univers ?

240

La température d’un objet est une mesure de l’énergie

des atomes ou des molécules présents dans cet objet. Vous pourriez

suggérer que la température maximale est infi nie car nous pouvons

continuellement augmenter la quantité d’énergie de n’importe

quelle molécule.

Toutefois, lorsque nous atteignons ces très hautes énergies,

il nous faut repenser la véritable signifi cation de la température.

Lorsque nous augmentons continuellement la température d’un gaz

en lui donnant plus d’énergie, les électrons peuvent fi nalement être

soustraits des atomes transformant le gaz en plasma. Ce plasma est

essentiellement composé d’un gaz d’électrons mélangé à un gaz de

noyaux atomiques. Et fi nalement, la quantité d’énergie de chaque

particule pourrait signifi er qu’elle s’échappe, autrement dit, nous

devons la contenir, souvent à l’aide d’un champ électrique ou magné-

tique. Alors, comment mesurer cette température ensuite ?

Généralement, pour prendre la température de quelque chose,

nous plaçons un système en contact avec un autre et patientons

jusqu’à ce que les deux atteignent l’équilibre thermique : vous mettez

bien votre thermomètre sous la langue jusqu’à ce que la température

cesse de monter ? Vous obtenez alors votre température. La tempé-

rature est donc bien une mesure de transfert de chaleur entre deux

milieux.

Nous pouvons mesurer la température d’un gaz, ou même d’un

plasma en terme d’énergie transférée à autre chose avant qu’ils n’attei-

gnent l’équilibre thermique (situé bien avant que nous donnions tant

d’énergie au plasma que les particules individuelles s’échappent…).

Mais si nous mesurons l’énergie libérée au cours d’une collision entre

l’une de ces particules et une autre, mesurons-nous la température

de cette particule ou simplement le changement d’énergie dans la

collision ? Voilà pourquoi nous avons tendance à oublier l’idée de

température à de telles échelles (l’Univers) et l’utilisons seulement

par rapport aux gaz, aux liquides ou aux solides.

208 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES GRAINS DE LUMIÈRE AU ZÉRO ABSOLU -

Est-il possible d’atteindre

le zéro absolu ?

241

Le zéro absolu est la température à laquelle toutes

les molécules et les atomes cessent de bouger. Quelle est-elle ?

-273,15 °C. Nous ne pouvons jamais atteindre le zéro absolu. Au

zéro absolu, toutes les molécules ou les atomes d’une substance ne

peuvent plus du tout se déplacer. Or, la troisième loi de thermodyna-

mique nous empêche d’en arriver là…

Le physicien et auteur C. P. Snow avait une excellente façon

d’exprimer ces trois lois :

1. Vous ne pouvez pas gagner (vous ne pouvez pas obtenir

quelque chose contre rien, car la matière et l’énergie sont

conservées).

2. Vous ne pouvez pas rentrer dans vos frais (vous ne pouvez

pas revenir au même état d’énergie, car il y a toujours

une augmentation dans le désordre ; l’entropie augmente

toujours).

3. Vous ne pouvez pas quitter le jeu (car le zéro absolu est

inaccessible).

Donc nous ne pourrons jamais accéder au zéro absolu. Mais en

1995, une équipe de physiciens américains a mené une expérience et

a prétendu s’en approcher à un billionième près.

- 209

- PASSONS AUX CHOSES SÉRIEUSES -

Qu’est-ce qui cause la gravité ?

242

Voici peut-être la question la plus délicate que nous

puissions nous poser. Et attendez un peu de voir la réponse ! Elle est

probablement l’une des plus diffi ciles à comprendre…

Notre vision actuelle de la gravité est un héritage de la théorie

de la relativité d’Einstein. Il disait que l’espace-temps était déformé

et étiré par la matière. Mais qu’est-ce que l’espace-temps au juste ?

Ce n’est ni l’espace, ni le temps mais un mélange des deux… En

physique, on décrit un évènement en précisant où il se produit et

quand. Mais le déroulement d’un évènement dépend de l’endroit où

vous vous trouvez, vous.

Explication : dans la vie de tous les jours, vous n’y prêtez pas

vraiment attention, mais si vous étiez dans une navette spatiale voya-

geant à une vitesse proche de celle de la lumière, vous réaliseriez que

votre montre n’affi che pas du tout la même chose que celles de vos

ami, restés sur Terre. Les leurs sembleraient tourner plus lentement.

Évidemment, nous sommes dans la théorie. Mais supposez que nous

puissions voler à toute vitesse dans la galaxie, croyez-moi, cela devien-

drait très important à vos yeux. Vous diriez à vos enfants : « Hé, les

enfants, nous avons atteint l’étoile Sirius, donc réglez vos montres sur

8 ans dans le futur ! ». Pour vous et vos gamins, le voyage vous aura

semblé durer quelques semaines, alors que pour les gens sur Terre et

sur Sirius, il aura duré presque 8 ans…

Donc, lorsqu’on parle d’espace-temps, il faut bien prendre

garde de ne pas séparer l’espace et le temps (chose que l’on a coutume

de faire dans la vie quotidienne).

Maintenant, revenons-en à la gravité. Tout ce qui est en chute

libre suit une ligne droite dans l’espace-temps. Les lignes droites dans

l’espace ne sont pas nécessairement des lignes droites dans l’espace-

temps. Imaginez dessiner une ligne droite sur une carte plane, à deux

dimensions. Si vous essayez de suivre ce trajet dans la réalité – le

monde en trois dimensions dans lequel nous vivons – cette ligne,

« droite », elle ne l’est plus du tout (car vous passez par des montagnes

210 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES GRAINS DE LUMIÈRE AU ZÉRO ABSOLU -

et au creux des vallées) ! Votre ligne droite en 2D pourrait être une

ligne très ondulée en 3D…

Hé bien, la même chose se produit dans l’espace-temps. Lorsque

les satellites se trouvent en orbite autour de la Terre, leur trajectoire

dans l’espace est incurvée, mais elle est en ligne droite dans l’espace-

temps. C’est pourquoi les objets apparaissent comme attirés vers la

Terre : dans l’espace, leur trajectoire s’incurve vers la Terre mais ils

essayent seulement de suivre des lignes droites dans l’espace-temps.

Mais comment la masse peut-elle déformer à ce point l’espace-

temps ? En fait, l’espace et le temps n’existent pas sans matière, et nous

allons le prouver. D’abord, comment mesurer le temps ? Réponse, par

le rythme de changement de quelque chose comme le balancement

d’un pendule ou les impulsions des cristaux de quartz d’une montre…

Or, toutes ces choses sont constituées de matière. Le temps est une

mesure de changement, mais tout changement implique matière. Vous ne

pouvez pas avoir de temps sans matière. Ensuite, comment mesurer l’es-

pace ? Avec une règle ? Mais les règles sont faites de matière alors

dans l’espace, le temps ou l’espace-temps ? Pffffff !

Allez, voyons voir si je parviens à vous expliquer la chose en

une seule phrase : les objets, agissant sous l’infl uence de la gravité,

voyagent en lignes droites dans l’espace-temps mais la matière dévie

l’espace-temps, donc ces objets semblent attirer par la matière.

- 211

- PASSONS AUX CHOSES SÉRIEUSES -

La valeur de Pi a-t-elle déjà varié ?

243

Non. En mathématiques, le symbole désigne le rapport

de la circonférence d’un cercle à son diamètre. Ce rapport est d’en-

viron 3,14159265, mais la liste de chiffres se poursuit beaucoup plus

loin : jusqu’à l’infi ni ! Pi est donc un nombre irrationnel car il ne peut

être exprimé sous la forme d’une fraction simple ou d’un nombre

décimal avec un nombre défi ni de chiffres derrière la virgule. C’est

également un nombre transcendant, autrement dit non algébrique

(il n’est solution d’aucune équation algébrique à coeffi cients entiers).

Les ordinateurs de la fi n du XXe siècle avaient en mémoire pi avec

200 milliards de chiffres derrière la virgule !

Seule façon de modifi er Pi, par la précision avec laquelle il est

calculé… Dans les temps très anciens, on utilisait le chiffre 3 comme

valeur approximative de Pi. Il fallut attendre l’époque d’Archimède

(IIIe siècle avant J.-C.) pour voir naître un véritable effort scientifi que

pour le calculer. Enfi n, on parle de 3,14. Les efforts persistèrent puis-

qu’on obtint une nouvelle valeur – 3,1416 – moins de 200 ans ap. J.-C.

Au début du VIe siècle, les mathématiciens chinois et indiens

avaient indépendamment confi rmé ou amélioré le nombre de chif-

fres placés derrière la virgule. À la fi n du XVIIe siècle en Europe,

de nouvelles méthodes d’analyses mathématiques apportèrent de

nouvelles façons de calculer Pi.

Au début du XXe siècle, le génie

indien des mathématiques Srini-

vasa Ramanujan développa

des moyens de calculer Pi

si effi caces qu’ils furent

incorporés dans les

algorithmes infor-

matiques donnant à

Pi toute sa splendeur

avec des millions de

décimales !

212 - Les chats ont-ils un nombril ?

- DES GRAINS DE LUMIÈRE AU ZÉRO ABSOLU -

Et enfin, la plus importante des

questions à laquelle ait répondue

244

Science En Ligne : deux personnes

ayant des points de vue totalement

opposés en science peuvent-elles

toutes les deux avoir raison ?

Oui, et comment ! La science consiste à collecter des informa-

tions et à les interpréter. Or, si collecter des données peut être objectif,

les interpréter ne l’est pas forcément. Voilà tout le problème : vous

collectez les informations jusqu’à ce que vous en ayez suffi samment

provenant de différentes sources pour convaincre les gens d’accepter

votre interprétation. Ce qui n’empêche pas qu’il puisse exister bien

d’autres façons de les interpréter, n’est-ce pas ?

Nous ne saurons probablement jamais tout ce qu’il y a à savoir.

Donc même si les réponses apportées dans ce livre semblent être le

point fi nal d’un sujet au début du XXIe siècle, elles sont simplement

des suppositions que nous faisons sur la longue route qui mène à

l’ultime connaissance…

- 213

INDEX

Alimentation

Position

87

Bananes 220

Crocodiles

Chocolat 219

Dents

62

Odeur/réfrigérateur 136

Évolution

64

Pain 153

Morsure

63

Sucre 153

Dinosaures/extinction 61,

Sel 149

197

Écureuil 58

Éléphant 60

Animaux

Escargot

Alimentation

Bave

75

Baleine

77

Langage

76

Serpent

78

Gestation – Sexualité

Chats

Chat 84

Fourrure 86

Hermaphrodites

79

Gestation

84

Hippocampes

80

Moustaches

84

Girafes 59

Nombril

87

Koala 61

Odorat

85

Oiseaux

Ronronnement

83

Bébés pigeons 97

Schrödinger

233

Cire d’oreille 92

Yeux

73

Électrocution

131

Chauve-souris

Mouette/arbre

99

Anatomie

88

Oreilles des canards 98

Cri

90

Pattes

91

214 - Les chats ont-ils un nombril ?

- INDEX -

Plumes

94

Banquise

171

Système digestif 100

Centre 156, 160

Vessie

93

Collision astéroïde 201, 199

Ours-hibernation 57

Diamètre/mesure

157

Rat 73

Marée

187

Ver de terre

Mouvement 154, 187, 192

Section

82

Pôles, 172, 173

Yeux

81

Population

158

Premier homme 17

Température 160, 163

Astronomie - Espace

Volcans 174, 175

Astéroïdes 197, 199, 200

Univers/température 240

Comètes 196, 198

Étoiles

Constellation 184, 185

Corps humain

Éclat

182

Bébé

Filante

183

Pleurs

25

Vitesse

185

Rêves

36

Jupiter 198

Cerveau

Lune

Chimie

32

Composition

191

Gauche/droit

6

Rotation

192

Interprétation

194

Surface

194

Mémoire

29

Taille

193

Transmission

4,5

Mouvement/vitesse 203

Composition

Nuage 112

Éléments

16

Soleil

Gênes

43

Combustion

188

Hormones

38

Coucher

179

Défenses immunitaires 27,

Distance Terre –Soleil 189

40, 45

Effet sur la peau 47

Fonctions

Réfl exion lumière 125

Digestion 28, 46, 141

Télescope 202

Température 39, 40

Terre

Sommeil

Âge

155

Atmosphère

34

Durée

30

Altitude/espace

190

Manque

31

Atmosphère 162, 163

Rêves 35, 36

- 215

- INDEX -

Main

Sang

Bactéries

48

Circulation

55

Ongles

42

Couleur

44

Muscles

Débit

54

Crampes

41

Ecchymose

49

Cœur/électrocution

129

Veines

51

Énergie

231

Voix

Langue

53

Parole

37

Le plus petit/gros 50

Sonorité

38

Nez

Crottes

45

Éternuements

11

Éléments et composés

Odeur

143

chimiques – Matériaux

Nombril 19

Air 213

Œil

Aluminium

Cécité

35

Cuisson

140

Clignement

7

Papier

219

Croûtes

33

Bière 106

Emplacement 4, 6

Champagne 105

Humidifi cation 104

Cire 152

Mouche dans l’ 10

Cuir 148

Perception lumière 3

Dioxyde de carbone 101,

Oreilles 1, 2

103, 106, 105

Os

Eau

Le plus petit 15

Condensation

118

Nombre d’ 14

Et savon 108

Peau

Évacuation/baignoire 147

Bronzage

47

Évaporation 113, 133, 144, 218

Rétractation

23

Glace 119, 214

Poils

Mélange avec huile 142, 112

Cheveux Blanc 22, 23

Présence

14

Comparaison

hommes/

Température

119

femmes 19, 20

Éléments radioactifs 224

Pilosité Esquimaux 21

Fer 44

Pousse 8, 9, 22

Feu 114

Sourcil 8, 9

Fibres 135, 138

Réfl exes 13

Gaz hilarant 18

216 - Les chats ont-ils un nombril ?

- INDEX -

Goudron 144

Désintégration

236

Minéraux volcaniques 145,

Électrons 122, 126, 127

175

Fusion

237

Oxygène

Gravité

161

Plantes

34

Bulles

Sang

55

Boisson gazeuse/glace 102

Verre 123, 215

Et froid 104

Et pression 110

Savon

108

Insectes

Taille

109

Cafard/sympathique 71

Chaleur

Chenille/rapports sexuels 69

Absorption/vêtements

116

Cloportes/humidité 67

Corporelle

21

Fourmi

Dispersion/espace

195

Force physique 65

Élévation

112

Quartiers d’hiver 66

Énergie

117

Mouche bleue 68

Mouvement

112

Mouches dans les yeux 10

Conduction 130

Papillon/immunité 70

Couleur

Taons/moustiques piqûres

Absorption 116, 122

72

Flamme

115

Infl uence 26

Mathématiques

Papier

137

Nombre de Terriens 159

Signifi cation 26

Probabilité 200, 233

Courant électrique 127, 128

Variation de pi 243

Éclair

Départ

166

Énergie

165

Médecine

Protection

59,167

Anesthésie 18

Tonnerre 168, 169

Chinoise 53

Énergie

Balle

149

Phénomènes physiques

Chaleur

117

Acidité 140

Électrique

133

Atomes

Force

Bombes 163, 164

Coriolis 147

Comportement

217

Frottement

151

- 217

- INDEX -

Gravité 109, 111, 161, 222,

Tension électrique 129, 131

242

Vide 110

Nucléaires

217

Vitesse 180, 226

Poussée d’Archimède 146

Altitude

226

Pression

150

Étoiles

185

Tension superfi cielle 107, 108

Fusée

204

Inertie 216

Lumière 180, 234

Lumière

Navette spatiale 205, 235

Arc-en-ciel

125

Déviation

238

Flash lumineux 12

Plantes

Miroir

124

Arbres/maladie 178

Quanta d’énergie, photon

Champignon 181

232, 233

Chêne/eau 176

Réfl exion 152

Cuisson 139

Vitesse 180, 234

Fleur 177

Mouvement angulaire

Patates vertes 141

Frisbee

211

Rhubarbe et aluminium 140

Ricochet

209

Toupie

210

Trajectoire

Réfl exes

Balle/coup de feu 227

Bâillements 30

Ballon fooball 208

Éternuement 11, 12

Balle/squash

149

Pleurer 36

Radioactivité 155, 224, 225

Rire 18, 24

Rayonnements 224

Relativité 180

Son

Sens et sensations

Effets

2

Bosse 49

Émission

121

Champ de vision 124

Fréquence

120

Équilibre 1

Vibration 132, 215

Fatigue 41

Tonnerre 168, 169

Ouïe 2

Température

Piqûres

Eau

119

Insectes 72, 74

Flamme

115

Ortie

70

Plaque

113

Soif 145

Zéro absolu 241

Stress 27, 28

218 - Les chats ont-ils un nombril ?

- INDEX -

Vertige 5

Linge

Vieillissement 56, 206

Enroulement/lavage 134

Repassage

135

Ordinateur/sentiment 221

Temps – Durée

Rasoir 148, 223

Ajustement 229

Science/interprétation 244

Bulle de savon 110

Voiture

Clignement d’œil 7

Jantes 230

Connexions avec cerveau 52

Protection foudre 167

Rétroviseur

124

Yoyo 207

Vie courante

Avion 218, 228

Gratte-ciel/hauteur 222

- 219

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SOMMAIRE

INTRODUCTION

1 PETITES ET GRANDES PROUESSES DU CORPS HUMAIN

Des oreilles d�coll�es aux �ternuments qui d�coiffent

Du cubitus au gaz hilarant

Des nombrils velus aux Esquimaux imberbes

Du rire aux larmes

Au pays des songes

Pourquoi ces diff�rences ?

Des crottes de nez au grand �ge

2 PETITES ET GRANDES PERFORMANCES ANIMALES

Des ours en sommeil au sourire des � crocos �

Des super-fourmis aux vers � moiti� morts

Du ronron de Minet � son petit nombril

Des chauves-souris suspendues aux mouettes explosives

3 AUTOUR DE LA SCIENCE

Des bulles qui p�tillent � celles qui vacillent

De la chaleur qui monte au sirop d��rable

Des vitres humides aux courbes de l�arc-en-ciel

Du courant alternatif au rayon �lectricit�

Du linge emm�l� au pain bien grill�

4 TOUT �A SUR TERRE ?

Des plan�tes tournantes aux bombes atomiques

Des coups de foudre aux �ruptions volcaniques

Des ch�nes assoiff�s aux champignons g�ants

5 DANS LE CIEL ET BIEN AU-DEL��

Des �toiles qui brillent au bonhomme dans la Lune

Des com�tes qui se crashent aux centim�tres grappill�s dans l�espace

6 J�AIMERAIS COMPRENDRE

Du yo-yo au frisbee

Des nuages aux tra�n�es d�avions

Et toutes ces autres choses incompr�hensibles ?

7 PASSONS AUX CHOSES S�RIEUSES

Des grains de lumi�re au z�ro absolu

INDEX