Continuons un peu à explorer les recommandations de sécurité proposées par les physiciens.

Avertissement de santé :
Le déplacement de cet objet doit se faire avec toutes les précautions appropriées compte tenu que sa masse et donc son poids dépendent de sa vitesse relative à l’utilisateur.

Cet avertissement fait référence à la relativité restreinte (est-il nécessaire de présenter son père ?) dans lequel les équations du mouvement sont modifiées de sorte que mathématiquement, tout ce passe comme si la masse dépendait de la vitesse de l’objet. Ainsi, plus on se rapproche de la vitesse de la lumière, plus la masse semble augmenter, tendant vers l’infini lorsque la vitesse tend vers celle de la lumière. C’est ce qui permet d’affirmer qu’il est impossible à un objet massif d’atteindre la vitesse de la lumière puisque plus on se rapproche de la vitesse de la lumière, plus il faut communiquer d’énergie à l’objet pour le faire accélérer (on démontre qu’il faut une énergie infinie pour accélérer un objet à la vitesse de la lumière). C’est la raison pour laquelle on apprend en seconde que la vitesse de la lumière est une limite pour tous les objets massifs de l’univers. Ainsi lors du maniement d’un objet, prenez soin de ne pas l’amener à une valeur proche de celle de la lumière sans quoi, c’est le tour de rein assuré !

Au fait, quelle est la valeur de la vitesse de la lumière ? 300 000 kilomètres par seconde. C’est une vitesse colossale à notre échelle (pour se donner un ordre d’idée, la vitesse la plus grande atteinte par les humains est celle des équipages d’Apollo qui lors de leur périple vers la Lune ont voyagé à 30 km/s soit dix mille fois moins que la vitesse de la lumière). Mais cette vitesse n’est pas si grande aux échelles de l’univers puisqu’il faut quand même 8 minutes à la lumière pour nous parvenir du soleil, 4 ans pour nous parvenir de l’étoile la plus proche et 100 milles ans pour traverser notre galaxie. Ramenons cette vitesse à la cadence de l’horloge d’un ordinateur. Celle-ci est de 2 GHz, soit 2 milliards d’impulsion par seconde. Quelle est la distance parcourue par la lumière le temps d’une impulsion ? 300 millions de mètres divisé par 2 milliards donne 15 cm. Ce qui veut dire que la lumière ne parcourt que 15 cm le temps d’un cycle d’horloge. Cette valeur explique que plus les ordinateurs “pensent vite”, plus ils doivent être petit, sans quoi la communication entre les éléments risque de devenir une limite à leur vitesse de calcul.

Attention :
la masse de ce produit contient l’équivalent en énergie de 21 000 tonnes de TNT par gramme.

Là encore une proposition qui nous vient de la relativité restreinte. En effet, l’expression de l’énergie d’un objet dans le cadre de cette théorie s’écrit : E=mc²+½mv².

Cette expression s’interprète comme la somme de l’énergie cinétique telle qu’on l’apprend en 1ère S et un terme correspondant à l’énergie au repos : mc². Cette expression est certainement la plus célèbre de la physique. Elle associe à toute masse une énergie dont la valeur est égale au produit de la masse par la vitesse de la lumière au carré. Cette dernière ayant une valeur colossale, l’énergie de masse atteint des échelle qui sont étrangères à notre environnement quotidien. Ainsi, une masse de 1 gramme a une énergie au repos exprimée en joule de 0,001x(300 000 000)² soit un 9 suivi de 13 zéros. A quoi cela correspond-il ? A l’énergie délivrée par une centrale nucléaire en 25 heures (une centrale nucléaire délivre une puissance de 1000 MW) ou l’énergie délivrée par 21 000 tonnes de TNT !

Peut-on libérer cette énergie ? En partie dans les réactions nucléaires, une partie infime mais qui suffit à expliquer les niveaux d’énergies atteint par les explosions nucléaires. Pour libérer totalement cette énergie il faut faire rencontrer à la matière son équivalent en antimatière. Cette rencontre se solde par une libération d’énergie sous forme de rayonnement gamma (le nom donné par les physiciens à la lumière de très courte longueur d’onde et de très haute énergie). C’est la façon dont est propulsé l’Enterprise dans Star Trek. Je tiens à vous rassurer tout de suite, il n’y a aucune chance que vous rencontriez au coin de rue votre double en anti-matière. En effet, les seules échantillons d’anti-matière que nous connaissions sont ceux que nous générons au sein des accélérateurs de particules. Pourquoi n’existe-t-il pas d’anti-matière naturelle ? Pour une raison toute simple : imaginons qu’un échantillon d’anti-matière existe quelque part sur notre planète, le moindre contact avec la matière se solderait par une libération colossale d’énergie. Il faudrait donc que cet échantillon soit isolé de toute matière, ce qui est impossible dans un environnement aussi dense que le notre.

Il est donc vrai que chaque gramme d’un objet contient l’équivalent en énergie de 21000 tonnes de TNT mais cela n’a de réalité qu’au coeur des réacteurs nucléaires, des bombes nucléaires et des étoiles.

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Publié par Cédric le 23 mars 2007 dans Grandes échelles
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