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Inventing Iron Man

Couverture de l'édition originale américaine de l'essai Inventing Iron Man: The Possibility of a Human MachineTony Stark combat les vilains et protège les innocents depuis qu’il a revêtu son armure mécanisée aux débuts d’Iron Man chez Marvel Comics en 1963. Au fil du temps, l’armure de Stark lui a permis de traverser les murs, devenir un jet humain, contrôler un immense réseau d’armes par la pensée seule, et réaliser d’innombrables autres exploits. Celui qui nous a expliqué comment devenir Batman tente maintenant de déterminer si la science – et l’humanité – peut dès à présent créer un véritable Iron Man.

E. Paul Zehr déconstruit physiquement Iron Man pour savoir comment les technologies actuelles permettraient de créer une armure semblable à celle de Stark. Avec son expertise scientifique et une immense créativité, Zehr examine comment l’armure d’Iron Man permet à Stark de devenir un super-héros. Il discute les prouesses ahurissantes que réalisa Iron Man pour vaincre des vilains tels que Crimson Dynamo, Iron Monger ou Whiplash, et comment de tels exploits pourraient advenir dans le monde réel. Ainsi, l’auteur découvre que la science approche du point où il sera possible de construire une armure comme celle d’Iron Man. Mais un super-héros ne se résume pas à une technologie. Zehr se penche aussi sur nos propres limitations physiques pour déterminer si une personne avec un entraînement de haut niveau pourrait devenir un super-héros en utilisant l’armure d’Iron Man.

En posant un regard scientifique sur les interfaces cerveau-machine et les extrêmes limites de la frontière entre les neurosciences et la plasticité neurale, Inventing Iron Man se place à mi-chemin des comic books de science-fiction et de la science moderne. Si vous pensez avoir ce qu’il faut pour devenir l’ultime héros cybernétique, alors ce livre s’adresse à vous. (1)

Comme tous les super-héros, le personnage d’Iron Man illustre entre autres ce désir éternel d’améliorer les capacités physiques de l’homme, voire même ces qualités intellectuelles dans une certaine mesure. Bref, de le modifier (2). Si le concept de scaphandre mécanisé servant à amplifier les facultés corporelles de son porteur apparut en 1937 dans les premiers épisodes du cycle des Fulgurs (Lensman ; 1934-1950) de E. E. « Doc » Smith (1890-1965), c’est néanmoins le roman Étoiles, garde-à-vous ! (Starship Troopers ; 1959) de Robert A. Heinlein (1907-1988) qui popularisa le thème en plus d’en inventer le pendant militaire – c’est-à-dire doté de blindage et d’armes ainsi que d’autres dispositifs pour transformer ainsi le soldat en un véritable tank à l’extrême mobilité. Ce modèle du concept devint vite le standard, au point qu’il apparut ensuite dans nombre d’œuvres dont certaines comptent parmi les plus marquantes de la science-fiction littéraire, comme La Guerre éternelle (Joe Haldeman ; 1975) ou Hypérion (Dan Simmons ; 1989), et encore jusqu’à aujourd’hui, par exemple dans Les Légions immortelles (Scott Westerfeld ; 2003).

Il s’agit donc d’un thème ancien du genre, qui apparut plutôt tardivement dans les comics puisque les premières aventures d’Iron Man datent de 1963, mais qui au fond  relève de la même volonté de transformer l’homme évoquée plus haut, et ceci afin d’augmenter ses possibilités. Sous bien des aspects, à vrai dire, il s’inscrit tout à fait dans la lignée de ces figures mythologiques tels que les guerriers Persée et Cúchulain qui utilisaient, respectivement, un casque magique pouvant rendre son porteur invisible ou bien la lance fabuleuse Gae bolga ; mais on peut aussi évoquer, dans un registre peut-être un peu plus cartésien, d’un certain point de vue, les ailes artificielles d’Icare et de son père Dédale. Bref, la science-fiction, comme bien souvent, se contente ici de rationaliser des fantasmes ancestraux à travers les techno-sciences, ce qui au fond reste l’unique moyen de moderniser ces désirs et ce, à travers une maturation de ceux-ci (3).

E. Paul Zehr s’inscrit dans une démarche somme toute assez comparable sous bien des aspects : spécialiste reconnu des neurosciences et de la kinésiologie, ses travaux portent sur le contrôle neural dans la locomotion humaine, et en particulier dans l’interaction des bras et des jambes au cours de la marche, ainsi que sur la plasticité du réseau de neurones qui compose le cerveau, notamment dans une optique médicale. Avec un tel parcours, Zehr est très bien placé pour évaluer la faisabilité d’un dispositif semblable à celui de l’armure d’Iron Man ; hélas pour les aficionados du genre super-héros, le résultat final qu’il entraperçoit reste assez éloigné de ce qu’on peut voir dans les comics, et non seulement pour certaines raisons d’ordre technique mais surtout parce qu’un être humain se trouve dans l’armure.

Si la première partie de l’ouvrage se concentre sur la faisabilité technique du concept de scaphandre mécanisé, en se basant sur les plus récentes applications dans différents domaines, telles que le système HAL – pour Hybrid Assistive Limb – de la société japonaise Cyberdine Inc., que Zehr propose de coupler aux dernières avancées en matière d’interface neuronale directe, ses recherches s’orientent vite sur les aspects humains du problème qui, au fond, restent la limite inaltérable d’un tel projet. Et sur ce point, Inventing Iron Man… se montre assez vite bien moins optimiste que les diverses itérations du concept dans les productions de fiction, qu’elles soient littéraires ou artistiques, pour la simple et bonne raison que l’homme dans le scaphandre reste bien plus fragile que le métal qui le recouvre…

En fait, et même une fois laissée de côté toute la conception de l’objet, qui exige déjà un temps et une énergie considérables, il faut encore au porteur de l’armure toute une discipline journalière aussi rigoureuse que possible pour conserver une parfaite maîtrise du corps à travers lequel il contrôle son scaphandre : ceci comprend entre autre un entraînement permanent pour, par exemple, pallier à la déficience musculaire qu’implique l’utilisation d’un système capable de remplacer l’ensemble de la musculature du corps qui, si elle cesse d’être sollicitée, s’atrophie d’une manière comparable à celle des astronautes qui passent plusieurs semaines en apesanteur. Mais le système de contrôle par interface neuronale devient vite un problème lui aussi, d’abord parce qu’en tant que corps étranger le dispositif tend à être rejeté par l’organisme ce qui implique un traitement antirejet permanent et donc assez lourd – un tel traitement réduit la vigueur du système immunitaire qui protège l’organisme des infections et des intrusions virales – mais aussi parce que l’insertion de corps étrangers dans le cerveau fragilise considérablement celui-ci, au point que tout choc au crâne devient vite prohibé – un problème certain pour un super-héros qui se trouve sans cesse malmené par ses adversaires…

Pour autant, et parce que Zehr ne perd pas de vue qu’on apprend toujours mieux en s’amusant, il sait faire preuve de beaucoup d’humour dans ses diverses explications et autres exposés. Voilà pourquoi, au final, Inventing Iron Man… s’affirme aussi comme un passionnant ouvrage de vulgarisation scientifique, sur tous les éléments évoqués ici mais aussi bien d’autres que j’ai omis à escient afin de ne pas vous gâcher la surprise et qui joueront peut-être bien tous un rôle ou un autre dans le quotidien de chacun d’ici plus ou moins longtemps. À dire le vrai, il s’agit peut-être même du véritable intérêt de cet ouvrage.

Quant aux fans de super-héros, ils y trouveront malgré tout quelques belles occasions d’alimenter leurs rêves : c’est bien là au fond une marque propre aux ouvrages qui valent qu’on les lise.

(1) la traduction de ce quatrième de couverture est de votre serviteur.

(2) Bounthavy Suvilay, Robot géant : de l’instrumentalisation à la fusion (Belphegor, Dalhousie University, vol. 3, no 2, Terreurs de la science-fiction et du fantastique, 2004).

(3) Jacques Goimard, Du Surnaturel au supranormal, préface à Histoires de pouvoirs (Le Livre de Poche, collection La Grande anthologie de la science-fiction n° 3770, 1975, ISBN : 2-253-00739-0).

Note :

En dépit de tout son intérêt, cet ouvrage reste à ce jour indisponible en français : il vaut néanmoins de mentionner que l’ensemble reste écrit dans un anglais aussi simple que lisible, et abondamment illustré.

Inventing Iron Man: The Possibility of a Human Machine, E. Paul Zehr
Johns Hopkins University Press, octobre 2011
224 pages, env. 20 €, ISBN : 978-1-421-40226-0

– le site officiel de l’ouvrage (en)
– d’autres avis (en) : Robert Frost, Books at the Beach, Examiner

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Aider la Recherche scientifique ne coûte rien !

Absolument : il existe des tas d’applications téléchargeables, sans frais ni contribution aucune, qui rassemblent et calculent diverses données pour certains centres scientifiques afin d’aider la recherche qui en a bien besoin à notre époque où les budgets des labos se réduisent toujours plus à chaque jour.

Voici une liste (non-exhaustive) de certaines applications disponibles en libre téléchargement et qui le plus souvent ne nécessite aucun enregistrement auprès de quelque base de donnée que ce soit. Ces programmes utilisent le processeur de votre ordinateur afin de mener à bien diverses opérations de calcul dont les résultats sont envoyés au centre de recherche correspondant avant de recevoir de nouvelles données à calculer, et ainsi de suite… Certains fonctionnent comme économiseur d’écran ou alors comme tache de fond mais tous peuvent être désactivés à loisir d’un simple clic quand vous avez besoin de toute la puissance de votre machine pour une raison ou pour une autre. Ainsi pourrez-vous contribuer, tout aussi modestement soit-il, à la recherche scientifique – c’est-à-dire à rendre notre monde meilleur.

RECHERCHE HUMANITAIRE :

Lifemapper : en l’utilisant comme économiseur d’écran, vous aiderez à mieux connaître la vie sur notre planète pour le bénéfice de la Terre, de ses habitants et leur environnement. Ce programme calcule, cartographie et permet d’approfondir les connaissances concernant les zones où vivent les espèces animales et végétales de la planète et celles où ces même espèces pourraient vivre mais aussi où et comment ces espèces pourraient se propager à la surface du globe. Tous ensemble, les Lifemappers permettent d’établir un puissant atlas électronique de la diversité biologique terrestre.

Folding@Home : ce centre travaille sur une meilleure compréhension de l’assemblage et l’agrégation des protéines ainsi que leur maladies associées telles que les Alzheimer ou Parkinson, ou encore la maladie de la vache folle. Les algorithmes de cette application sont conçus de sorte que chaque ordinateur qui rejoint le projet apporte une contribution significative à la vitesse de simulation.

ClimatePrediction.net : cette expérience a pour but d’obtenir le meilleur outil de prédiction d’évolution du climat afin d’aider à la compréhension de l’influence des hommes et des ses activités industrielles sur le changement de celui-ci. Bien que l’ensemble de la communauté scientifique s’accorde à dire que le climat du XXIe siècle sera très différent du précédent, personne ne peut réellement dire dans quelle mesure : rassembler les données de milliers de ces modèles téléchargeables permettra de créer la plus grande expérience de prédiction du climat.

FightAIDS@Home : basé sur le même principe que Folding@Home et soutenu par BOINC! (voir ci-dessous), ce client vous permet de participer à la recherche contre le sida.

RECHERCHE PHYSIQUE ET MATHEMATIQUE :

Euler : ce projet a pour but de trouver une puissance de six égale à six puissances de six.

OGR (Optical Golomb Ruler) : Les règles de Golomb doivent leur nom au docteur Solomon W. Golomb, un professeur de mathématiques qui s’est surtout intéressé à l’analyse combinatoire, à la théorie des nombres, à la théorie du codage et aux communications. Le docteur Golomb s’intéresse aussi aux jeux et aux énigmes mathématiques : il est l’auteur de nombreux articles parus dans la rubrique « Jeux Mathématiques » de Scientific American. Les OGR ont de nombreuses applications dont entre autres : le positionnement des capteurs pour la cristallographie à rayons X, et la radioastronomie. Les règles de Golomb jouent aussi un rôle en combinatoire, en théorie du codage et dans les communications ; le docteur Golomb est l’un des premiers à avoir analysé leur utilité dans ces domaines.

GIMPS (Great Internet Mersenne Prime Search) : un nombre premier Mersenne est un nombre premier de la forme 2P-1. Le 40e a été découvert le 17 novembre 2003 par l’ordinateur de Michael Shafer et contient 6 320 430 décimales.

Seventeen or Bust : il s’agit d’une tentative pour résoudre le problème du nombre de Sierpiński.

RECHERCHE GLOBALE :

BOINC! : ce projet propose de partager les ressources entre des projets indépendants, le client installé permet de choisir les projets auxquels on souhaite participer. L’application téléchargera et installera elle-même les programmes nécessaires et administrera la gestion des temps de calcul à leur consacrer en fonction des préférences que vous paramétrez ; si un projet est abandonné ou temporairement arrêté, le temps de calcul sera réparti entre les autres projets toujours actifs.

Voilà ce que je peux vous proposer dans l’état actuel des choses : si avec tout ça vous ne trouvez pas votre bonheur, c’est que vous y mettez de la mauvaise volonté… Accessoirement, si vous trouvez d’autres initiatives de ce genre à rajouter à cette liste, n’hésitez pas à m’en tenir informé dans les commentaires ou ailleurs.

Le Cantique des quantiques : Le monde existe-t-il ?

Couverture de la dernière édition française de l'essai Le cantique des quantiques : Le monde existe-t-il ?Élaborée depuis le début du XXe siècle, grâce au travail de quelques physiciens de génie, la mécanique quantique a des implications philosophiques d’une importance sans précédent dans l’histoire de l’humanité, qui nous obligent à considérer sous un jour nouveau les interrogations métaphysiques les plus traditionnelles.
Pour comprendre ces enjeux, les auteurs de ce livre – devenu un classique depuis sa parution en 1984 – brossent l’histoire de l’élaboration de la théorie quantique et en exposent les principes fondamentaux. Ils le font en termes simples et sans recours aux mathématiques, grâce à des images insolites et des explications à la portée de tous.
Et dans une postface inédite de 2007, ils expliquent les développements récents de la mécanique quantique, et en particulier la très étrange inversion de l’ordre du temps qu’impliquent les expériences « à choix retardé ».

La fin du XIXe siècle vit un aboutissement de cette recherche scientifique entamée lors du siècle des Lumières qui amena nombre des plus grands penseurs de ce temps à croire que la nature avait enfin livré tous ses secrets, à peu de choses près, et qu’une connaissance quasi totale de l’univers serait établie dans un futur très proche ; seules quelques babioles restaient encore à cerner… Puis Albert Einstein (1879-1955) publia sa théorie de la relativité et ouvrit ainsi un nouveau champ de connaissance qui mena peu à peu à échafauder une conception inédite de l’univers : la physique quantique. C’est de ce corpus de savoir dont les auteurs de ce livre parlent, et il en ressort que notre perception de l’univers pourrait très bien être tout à fait erronée.

Encore qu’on pourrait se demander de quel univers on parle, car les explications apportées par les chercheurs à certaines des observations évoquées ici amènent à penser qu’il pourrait très bien y en avoir plusieurs. Ou bien, encore plus vertigineux, que notre propre esprit serait responsable des résultats de ces observations : le résultat des expérimentations effectuées dépendrait donc de celui qui les observe, ce qui contredit bien sûr tous les préceptes de la physique classique stipulant que l’univers existe et se conduit indépendamment de l’observateur ; certains chercheurs n’hésitent d’ailleurs pas à affirmer que l’influence de l’esprit sur ces observations pourraient même traverser le temps afin d’influencer le passé pour modifier le futur…

Bref, ce qui ressort de cet ouvrage, qui ne fait que retranscrire le plus fidèlement possible l’état des connaissances actuelles dans le domaine de la physique quantique, c’est que notre univers tel que nous le percevons, la réalité toute entière pourrait très bien n’être qu’une vaste mais pourtant simple illusion – en un mot comme en cent : une vue de l’esprit.

En d’autres termes, les mots que vous lisez en ce moment même n’existent peut-être que de votre fait. Et si vous sentez à cette idée une immense perplexité vous envahir, ne paniquez pas, c’est tout à fait normal.

Et sans gravité non plus d’ailleurs, car cette perplexité, après tout, pourrait très bien n’être qu’une simple illusion elle aussi…

Le cantique des quantiques : Le monde existe-t-il ?
Sven Ortoli & Jean-Pierre Pharabod, 1984
Éditions La Découverte, collection : La Découverte/Poche, 2007
150 pages, env. 7 €, ISBN : 978-2-707-15348-7

SF : la science mène l’enquête

Couverture du livre SF : la science mène l'enquêteExpression de l’imaginaire qui met la science en scène, la science-fiction questionne le réel et s’intéresse aux conséquences sociales des progrès techniques et scientifiques. À défaut de pouvoir se livrer à des expériences en vraie grandeur, elle explore le champ des possibles grâce à des expériences de pensée. C’est peut-être dans cette capacité à interroger le réel par la pensée, en se posant la languissante question « Et si… ? », que se trouve le lien secret qui unit science et science-fiction. Après Tintin, Superman et Star Wars, Roland Lehoucq se propose d’analyser les grands thèmes de la science-fiction grâce aux outils de la physique. Bien sûr, il n’est nullement question de briser, avec cette analyse scientifique, la part de rêve inhérente à toute œuvre imaginaire, mais de porter un autre regard sur elle, plus dynamique, en cherchant à comprendre l’envers du décor grâce à la science. Et de tenter de répondre à toutes les questions que posent ces explorations extraordinaires : pourra-t-on aller au centre de la Terre ? voyager dans le temps ? parcourir la galaxie ? Et que se passerait-il si la Terre était ailleurs ? et s’il y avait vraiment une cinquième dimension ?…

Comme le terme même de science-fiction l’implique, ce genre littéraire entretient depuis ses débuts un commerce étroit avec la science. Si cet aspect décourage souvent les lecteurs qui possèdent peu d’affinités avec ce champ d’études, les autres y trouvent au contraire une stimulation intellectuelle qui constitue souvent le premier intérêt qu’ils attribuent à la science-fiction, et qui les pousse à continuer à en lire ; il arrive plus souvent qu’on le croit, d’ailleurs, qu’une vocation scientifique naisse de cet intérêt, et une fois au moins une telle passion parvint à changer le monde : quand De la Terre à la Lune (1865), le roman de Jules Verne, inspira le jeune Wernher von Braun à se lancer dans les travaux qui devraient par la suite l’amener à développer pour la NASA la fusée Saturn V avec laquelle le programme Apollo permit à des hommes de marcher sur la Lune ; on devrait pouvoir trouver d’autres exemples comparables sans trop de difficulté mais ce n’est pas le propos de cette chronique.

Cependant, si de nombreux auteurs de science-fiction possèdent un bagage scientifique et technique souvent plus que bien conséquent, de par leur profession ou leur formation même, leur œuvre ne reflète pas toujours l’exactitude de ce domaine : il arrive que certains détails soient en quelque sorte exagérés pour mieux servir l’aspect littéraire de leur récit. A contrario, certaines de leurs idées précédent parfois des inventions qui ont beaucoup contribué aux progrès sociaux – bien que d’une manière jamais aussi spectaculaire que celle décrite dans le paragraphe précédent… Dans les deux cas, le profane comme l’initié se trouvent bien en peine de démêler le vrai du faux, le phantasme du possible, et le rêve du réel – à travers ces doutes et ces zones d’ombre, la science-fiction se voit bien malgré elle encourager les spéculations exagérées de certains aficionados un peu trop enthousiastes mais aussi l’incrédulité, voire le mépris de ses détracteurs.

Roland Lehoucq se propose ici de faire un tri dans certains des truismes du genre. Épaulé par une formation scientifique d’astrophysicien qui travaille au Commissariat à l’Énergie Atomique (CEA) mais qui enseigne aussi à l’École polytechnique dans les cours de relativité restreinte et de physique nucléaire, il se passionne pour la diffusion des connaissances – comme l’illustre très bien le nombre conséquent de ses publications de vulgarisation scientifique. Et puisqu’il est très pédagogue, ses explications passent comme une lettre à la Poste ; dans le pire des cas, quelques schémas très simples et très clairs éclairent son texte en un coup d’œil ; en fait, au contraire d’autres ouvrages, celui-ci se montre tout à fait abordable par les profanes. Et, cerise sur le gâteau, Roland Lehoucq fait preuve de beaucoup d’humour.

C’est dans cette franche bonne humeur que vous aurez l’occasion d’apprendre – outre les quelques exemples cités dans le quatrième de couverture reproduit ci-dessus en italique – comment fonctionne le principe d’un ascenseur spatial, s’il est envisageable d’explorer l’intérieur d’un trou noir, quelle taille maximale peuvent atteindre des êtres vivants, si les pouvoirs de certains super-héros ne sont pas plutôt un fardeau, comment fonctionne le terraformage qui permet de rendre l’atmosphère des autres planètes respirable par des êtres humains, si les univers parallèles entrent vraiment dans le registre du possible, quel est le niveau de réalisme du vaisseau extraterrestre dans le roman Rendez-vous avec Rama, et des tas d’autres choses tout autant passionnantes…

En fait, SF : la science mène l’enquête dépasse assez vite le cadre des explications et des justifications pour entrer de plein pied dans celui de la vulgarisation scientifique : au final, c’est surtout un ouvrage de découverte pour une meilleure compréhension du monde et du réel – soit un livre tout à fait recommandable pour tous les esprits curieux.

SF : la science mène l’enquête, Roland Lehoucq
Le Pommier, collection Essais, avril 2007
245 pages, env. 20 €, ISBN : 978-2-746-50283-3

Nanomonde

Couverture du livre de vulgarisation scientifique Nanomonde : des nanosciences aux nanotechnologiesQu’est-ce que le nanomonde ?

C’est le monde des objets dont la taille est environ 10 000 fois plus petite que l’épaisseur d’un cheveu. À l’échelle du nanomètre (le milliardième de mètre) certains phénomènes et effets sont inattendus, parfois fascinants.

Pourquoi le préfixe nano est-il de plus en plus souvent associé aux sciences et aux technologies ? S’agit-il vraiment, comme certains le déclarent, d’une révolution scientifique, d’une rupture technologique ? Ou, plus simplement, d’une nouvelle étape de l’évolution vers la miniaturisation ?

Sans utiliser de notions scientifiques ardues ni de termes techniques complexes, cet ouvrage présente le nanomonde et répond à ces questions. Il met en lumière un large éventail d’applications, de l’électronique à la médecine, en passant par la protection de l’environnement et les économies d’énergie. Certaines de ces applications sont déjà présentes autour de nous, et le potentiel de développement des nanosciences et des nanotechnologies est considérable.

Nos sociétés auront à faire des choix pour que ces évolutions soient équilibrées et raisonnées. Destiné à un large public, ce livre a pour ambition de contribuer à l’information sur ces nouveaux enjeux de société.

Il m’est arrivé d’évoquer les nanotechnologies dans une chronique précédente portant sur l’ouvrage longtemps resté la principale référence dans le domaine. Si Nanomonde : Des nanosciences aux nanotechnologies se penche sur le même sujet, c’est néanmoins avec un écart de près de 20 ans, soit un intervalle de temps bien suffisant pour que des ingénieurs et des chercheurs aient tenté de mettre en pratique certaines des possibilités avancées par K. Eric Drexler dans son livre déjà mentionné. Roger Moret nous fait ici un premier bilan des résultats de ces recherches, et le premier constat qui en résulte est que ce pari reste loin d’être gagné…

Il faut dire aussi que quand la physique quantique se mêle à des expérimentations, les choses deviennent vite compliquées – simple question d’« Effet tunnel », entre autres inconvénients typiques des quanta. Mais il faut surtout se rendre à l’évidence : la théorie demeure incapable d’anticiper toutes les subtilités de la réalité. De sorte qu’en dépit du travail de théorisation tout à fait admirable de Drexler, et qui a suscité de nombreuses vocations sans lesquelles notre compréhension du monde serait demeurée bien plus restreinte qu’elle ne l’est aujourd’hui, les époustouflantes avancées techno-scientifiques qu’il évoquait dans son livre se cantonnent au domaine du « rêve ».

Ce qui ne veut pas dire que les nanotechnologies en elles-mêmes constituent une impasse, bien au contraire : elles s’avèrent juste un peu plus compliquées à domestiquer que ce qu’on aurait pu croire. De ces diverses techniques, qui vont de l’observation à la manipulation en passant par la localisation et la mesure, Roger Moret propose une liste bien sûr très loin de l’exhaustif mais qui a le mérite de se situer dans les limites du factuel, du tangible. C’est l’occasion pour le lecteur de comprendre combien ce nouveau champ d’étude et d’expérimentation s’avère aussi fondamentalement différent de tous ceux qui l’ont précédé – de par l’instrumentation même qu’il requiert.

Mais c’est aussi à travers une brève présentation de ce « nanomonde » et de l’utilité qu’il représente que brille cet ouvrage : Roger Moret ne se contente pas ici de lister les méthodes, mais bien d’expliquer pourquoi on les a développées – en d’autres termes, il nous explique pourquoi ces nanotechnologies sont un des champs d’étude les plus importants de l’avenir : loin de l’utopie d’une corne d’abondance trop souvent annoncée, il s’agit surtout d’un des meilleurs moyens de produire des matériaux toujours plus robustes à un coût toujours moindre et dans des conditions de fabrication toujours plus sûres pour les techniciens comme pour l’environnement.

Bref, c’est un élément prépondérant des progrès technologiques, et donc sociaux, de l’avenir immédiat. En sont témoins les quelques réalisations parvenues depuis peu non dans le registre du banal mais au moins dans celui du réalisable : nanotubes de carbone, 100 fois plus résistants que l’acier mais six fois plus légers et plus flexibles ; autonettoyant nanomètrique, qui empêche la saleté et la poussière de s’y fixer ; colle sans adhésif, basée sur des films de polymères tapissés de poils de taille submicromètrique ; capteurs et filtres anti-polluants améliorés par nanostructuration ; perfectionnement des panneaux photovoltaïques ou de la thermoélectricité,…

Et il ne s’agit que de ce qui est actuellement réalisable, non de ce que l’avenir nous réserve mais dont l’auteur nous présente néanmoins les possibilités les plus à même de se concrétiser effectivement d’ici très bientôt. Il reste encore à répondre à la question la plus importante : qu’en ferons-nous ? Voilà pourquoi les derniers chapitres concernent les problèmes éthiques ainsi que les débats et choix de société qui s’imposeront eux aussi. Tôt ou tard.

Car c’est bien connu : on n’arrête pas le progrès…

Nanomonde : Des nanosciences aux nanotechnologies, Roger Moret
CNRS Éditions, collection Nature des sciences, 2006
95 pages, env. 15 €, ISBN : 978-2-271-06468-4

La Singularité technologique

Vue d'artiste du concept de la SingularitéJ’évoquais il y a un certain temps « la convergence des idées » au sein des sciences comme seul moyen pour celles-ci d’aboutir sur des découvertes inimaginables autrement. Mais il existe un autre concept aux possibilités tout aussi renversantes, c’est celui de la Singularité technologique – aussi appelé Singularité tout court.

D’abord théorisée par John von Neumann dès les années 50, du moins si on en croit Ray Kurzweil, cette idée s’exprima à grand bruit dans un essai publié en 1993 par l’auteur de science-fiction Vernor Vinge qui enseigne l’informatique et les mathématiques à l’université de San Diego. Ce terme de « singularité » vient du vocable de l’astrophysique, où il exprime l’impuissance de la physique moderne à évaluer la véritable portée des forces en présence au sein de la singularité gravitationnelle d’un trou noir où certaines quantités relatives à la gravité deviennent infinies – faute d’un meilleur terme…

Appliqué au champ technologique, ce mot « singularité » désigne l’accroissement exponentiel du progrès qui se produira quand le développement technique aura atteint un certain seuil et au-delà duquel il deviendra impossible d’anticiper la croissance de ce développement, même dans les grandes lignes. En bref, la technique aura définitivement échappé à l’Homme, ou du moins à ses possibilités d’appréhender les conséquences du progrès technologique : devenue en quelque sorte autonome, la technologie poursuivra son développement sans que ses concepteurs aient leur mot à dire. D’un certain point de vue en tous cas.

Mais, je vous rassure tout de suite, ce n’est qu’une théorie…

Elle reste malgré tout assez renversante pour induire les idées les plus folles – dans tous les sens du terme, qu’il soit positif ou non. Au point d’ailleurs que certains y voient tout et surtout n’importe quoi : la notion même de Singularité empêche toutes formes de prévisions, par définition. On trouve néanmoins des études assez sérieuses sur le sujet, au moins pour tenter de présenter ce concept de la manière la plus objective possible.

Ainsi, le site Internet ACTU.net propose-t-il un dossier pour le moins conséquent et, surtout, passionnant : j’espère qu’il vous ouvrira certains horizons…

The High Frontier: Human Colonies in Space

Couverture de la 3ème édition américaine de l'essai The High FrontierAu milieu des années 70, le professeur de physique Gerard K. O’Neil, à présent disparu, publia son livre The High Frontier. Il y établissait un plan de route possible pour l’installation d’habitats hors de la Terre. Pour O’Neil, l’avenir se montrait aussi positif que motivant, et ses astronautes ressemblaient à vous et moi. Il croyait au pouvoir d’individus capables de bâtir des poches de vie dans un système solaire largement hostile, et il nous expliquait comment une telle vision pouvait devenir possible… (1)

À l’heure où la raréfaction à venir des ressources nous amènent à échafauder de nouveaux paradigmes sociaux, il peut être bienvenu de se rappeler qu’une grande partie de ce travail a déjà été effectué il y a maintenant près de 40 ans par le docteur Gerard K. O’Neill de la prestigieuse université de Princeton. À cette époque, les exploits de Youri Gagarine et de Neil Armstrong s’inscrivaient dans l’histoire récente et laissaient penser que l’espace tout entier se trouvait à notre portée. C’est dans cet état d’esprit que Gerard O’Neill échafauda son projet de colonisation de l’orbite terrestre – même si sa formation de physicien l’incitait à bien plus de prudence que beaucoup d’autres dans de telles projections.

Vue d'artiste de l'intérieur d'une colonie cylindrique (NASA Ames Research Center)

Vue d’artiste de l’intérieur d’une colonie cylindrique (NASA Ames Research Center)

D’ailleurs, il ne se lança pas dans cette réflexion de son propre chef mais à la demande de la NASA, ce qui laisse supposer une étude du plus grand sérieux. Cependant, le problème de départ ne consistait pas à proposer un moyen de concrétiser les rêves de la science-fiction mais bel et bien à trouver une réponse à l’impasse de l’exploitation à outrance des ressources naturelles en énergie et en matières premières – une préoccupation de premier plan dans la communauté scientifique dès les années 60. La réponse d’O’Neill à cette problématique a de quoi surprendre car il propose de conquérir l’orbite proche, donc le ciel, en réponse à la disparition de minerais et d’énergies fossiles, c’est-à-dire des éléments du sous-sol…

Vue d'artiste de l'intérieur d'une colonie cylindrique (NASA Ames Research Center)

Vue d’artiste de l’intérieur d’une colonie cylindrique (NASA Ames Research Center)

En fait, O’Neill n’avait pas perdu de vue que c’est bien au-delà de l’atmosphère terrestre qu’on trouve en abondance les matières premières et l’énergie – respectivement, dans les astéroïdes géocroiseurs et la lumière du soleil. Au contraire des panneaux photovoltaïques que nous connaissons tous à présent, la vision d’O’Neill consiste à aller chercher cette énergie là où elle ne se trouve pas filtrée par les différentes couches de gaz atmosphériques qui nous protègent d’une grande partie des rayons cosmiques, c’est-à-dire de leur puissance, mais là où elle est la plus forte – dans l’espace, où les rayonnements solaires sont bien plus abondants et surtout permanents. Quant aux astéroïdes, ils représentent une quantité de minerais bruts équivalente à plusieurs fois celle de la Terre…

Vue d'artiste de l'extérieur d'une colonie cylindrique (NASA Ames Research Center)

Vue d’artiste de l’extérieur d’une colonie cylindrique (NASA Ames Research Center)

Mais, comme c’est souvent le cas avec la science, dont la réponse à une question amène la plupart du temps dix autres questions supplémentaires, cette solution présente elle aussi son cortège de contraintes. Les satellites chargés de récolter cette énergie exigent une maintenance permanente compte tenu de la vaste quantité de micro-débris qui pullulent dans l’orbite de la Terre ; et comme envoyer des équipes de réparation à intervalles réguliers reviendrait bien trop cher, le plus simple consiste en fait à les y installer de manière permanente – ce qui soulève un autre problème, bien plus préoccupant : l’espace restant le milieu le plus hostile à la vie qui soit, une simple station spatiale ne suffit pas…

Maquette d'une colonie de type Sphère Bernale (NASA Ames Research Center)

Maquette d’une colonie de type Sphère Bernale (NASA Ames Research Center)

Bref, il faut des villes entières dans l’espace, construites à partir de minerais extraits de la Lune comme d’astéroïdes errants, et habitées par des techniciens capables non seulement de maintenir ces cités en bon état mais aussi par les éleveurs et les agriculteurs qui pourront les nourrir – sans oublier le cortège obligé de médecins, d’administrateurs, d’industriels, d’ouvriers, etc. Des villes sous forme de vastes sphères plus ou moins allongées, voire de gigantesques cylindres de plusieurs dizaines de kilomètres de long et d’une demi-douzaine de diamètre, qui génèrent une gravité artificielle en tournant sur leur axe longitudinal – par force centrifuge donc – et dont le revêtement de métal protège ses habitants des rayons cosmiques.

Vue des modules agricoles d'une Sphère Bernale (NASA Ames Research Center)

Vue des modules agricoles d’une Sphère Bernale (NASA Ames Research Center)

Il s’agit donc ni plus ni moins que de coloniser l’espace proche. Encore une fois, non pour flatter les rêves des auteurs de science-fiction mais pour répondre à ce qui reste à la fois le plus grand défi et la plus grande menace que connaît actuellement la race humaine. C’est une question de survie pour celle-ci en fait, c’est-à-dire – au-delà de l’aspect monumental de l’entreprise – une simple question de bon sens. Ou du moins quelque chose de cet ordre. Un défi que nous aurons à affronter un jour ou l’autre, car les ressources de notre monde tant en énergie qu’en matériaux bruts restent aussi finies que la planète elle-même (2) – et cette situation ne s’arrange pas à chaque jour nouveau, bien au contraire…

Vue d'artiste d'une colonie toroïdale (NASA Ames Research Center)

Vue d’artiste d’une colonie toroïdale (NASA Ames Research Center)

Mais si O’Neill nous explique ici, par A + B, pourquoi l’humanité doit quitter son berceau, il nous explique aussi comment y parvenir. Il ne se contente pas de poser le problème sur la table en laissant à d’autres le soin de trouver la solution. Or, les solutions techniques qu’il envisageait au moment de la rédaction de ce livre existaient déjà toutes à l’époque – autrement dit, elles appartiennent de nos jours au registre du banal… De plus, la troisième édition de cet ouvrage s’enrichit de nombreux articles par des spécialistes des technologies de l’aérospatiale (3) qui reviennent sur les idées d’O’Neill en proposant des solutions à la fois encore plus modernes et moins coûteuses.

Vue d'artiste d'une partie d'une colonie toroïdale (NASA Ames Research Center)

Vue d’artiste d’une partie d’une colonie toroïdale (NASA Ames Research Center)

C’est une réalité indiscutable, du moins sur le plan strictement technique : la colonisation de l’orbite terrestre se trouve bel et bien à portée de nos mains, et il n’appartient qu’à nous de décider de la saisir pour trouver enfin la réponse à ce problème des ressources qui, autrement, pourrait bien signifier la fin de la civilisation…

La question qui s’ensuit est simple : qu’attendons-nous ?

Vue d'artiste de l'intérieur d'une colonie toroïdale

Vue d’artiste de l’intérieur d’une colonie toroïdale

(1) la traduction de ce quatrième de couverture est de votre serviteur.

(2) à moins qu’on parvienne enfin à surmonter le défi des nanotechnologies, ce qui reste un autre problème…

(3) tels que Peter Glaser, George Friedman, Rick Tumlinson et John Lewis, en plus d’une introduction de Freeman Dyson.

Récompense :

Prix Phi Beta Kappa en 1977, dans la catégorie Science.

Notes :

Le modèle de colonisation spatiale d’O’Neill inspira bien sûr de nombreux auteurs de science-fiction et des œuvres encore plus nombreuses, sur tous les médias : on peut citer en particulier le roman Rendez-vous avec Rama (1973) d’Arthur C. Clarke – qui connaissait personnellement O’Neill, voilà pourquoi son roman parut avant The High Frontier – ainsi que la série TV Babylon 5 (1993-1999) créée par Joe Michael Straczynski mais aussi l’anime Mobile Suit Gundam (1979) de Yoshiyuki Tomino. Le concept du « cylindre O’Neill » est maintenant devenu un élément à part entière du genre.

La première édition de cet ouvrage fut traduite en français et publiée en 1978 sous le titre Les villes de l’espace – Vers le peuplement, l’industrialisation et la production d’énergie dans l’espace (Robert Laffont, collection Les Visages de l’Avenir, 368 pages, ISBN : 2-221-00062-5).

The High Frontier: Human Colonies in Space, Gerard K. O’Neill, 1976
Collector’s Guide Publishing (3ème édition révisée), 2001
184 pages, env. 21 €, ISBN : 1-896-52267-X

– la page web du livre sur le site du Space Studies Institute
– l’avis de la National Space Society
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