Le mystère de l'énergie - Le cosmologiste Marc Lachièze-Rey est l'invité de «Planétarium»

0:00 Tout processus biologique est fondé sur des échanges d'énergie.

0:04 Par exemple, nous, nous dépensons de l'énergie.

0:06 Notre cœur qui bat, c'est du mouvement,

0:08 le sang qui circule, la respiration, nos déplacements,

0:12 et puis nos réflexions, parce que nos réflexions,

0:15 ça consomme aussi de l'énergie dans notre cerveau.

0:17 Peut-être ça dépend pour qui, je ne sais pas.

0:19 Enfin bon, E égale mc2.

0:21 Cette identité, c'est dire que la masse et l'énergie, c'est la même chose.

0:26 La première chose à comprendre, c'est que

0:28 le facteur C2, vous pouvez l'enlever.

0:30 La quantité d'énergie contenue dans un kilo de matière est phénoménale.

0:34 Ah oui, c'est phénoménal.

0:35 Dans une centrale nucléaire, vous allez en récupérer quelques millionnièmes.

0:39 Ou dans votre moteur, vous allez en récupérer quelques milliardièmes.

0:42 Mais on voit bien qu'il y a toujours quelque chose qui se conserve.

0:44 Peut-être qu'un jour, on pourrait imaginer des batteries antimatières.

0:48 C'est-à-dire que vous utilisez l'énergie que vous avez en trop.

0:50 Et pourtant, cette quantité, comme elle se conserve,

0:52 on sent bien qu'elle a à la fois une continuité d'existence entre ses différentes formes,

0:56 et en même temps, elle n'a rien à voir entre ses différentes formes.

0:58 Et du coup, on se dit, mais qu'est-ce que c'est vraiment ?

1:05 Marc Lachaiserelle, y a-t-il une énergie ou des énergies ?

1:09 C'est une bonne question.

1:10 Moi, je dirais qu'il y a une énergie,

1:14 mais qui peut prendre des formes multiples

1:17 et qui peut changer de forme en même temps

1:21 qu'en tant qu'énergie, elle se conserve.

1:26 Marc Lachaiserelle, merci d'être avec nous dans Planetarium.

1:29 Vous êtes physicien, directeur de recherche émérite au CNES,

1:32 et vous publiez Insaisissable énergie, c'est chez Duneau,

1:36 un nouveau livre dans lequel vous tentez de percer ce mystère de la notion d'énergie,

1:41 énergie dans la thermodynamique, énergie dans la relativité générale,

1:45 à l'échelle de l'univers.

1:47 C'est un de ces livres qui nous pousse presque à la remise en question personnelle,

1:50 en tout cas qui nous pousse à nous auto-analyser.

1:54 L'énergie est dans notre cerveau, est-ce que l'énergie est partout ?

1:58 Elle est absolument partout, et tout ce qui se passe autour de nous,

2:02 tous les processus physiques, biologiques, industriels, tout ce que vous voulez,

2:08 ça s'analyse comme soit des échanges d'énergie,

2:14 soit des modifications de la forme que prend l'énergie.

2:18 C'est-à-dire que l'énergie est toujours là,

2:20 mais elle passe d'une forme à une autre.

2:22 C'est-à-dire énergie mécanique transformée en énergie électrique,

2:25 ou bien le contraire, chaleur transformée en énergie de mouvement,

2:29 qu'on appelle l'énergie cinétique.

2:31 Tout ce qui se passe autour de nous, je crois qu'on pourrait faire un inventaire

2:35 de tous les processus auxquels on assiste,

2:39 et je ne pense pas qu'on trouverait d'exception.

2:42 Vous lisez un livre, il y a un transfert d'énergie lumineuse,

2:45 il y a de l'énergie qui arrive sur votre rétine sous la forme lumineuse.

2:51 Même quand vous réfléchissez,

2:53 il y a des échanges d'énergie dans votre cerveau, entre les neurones,

2:58 et c'est peut-être à la base de ce qu'on appelle l'intelligence,

3:02 voire la conscience.

3:04 On parle d'un concept plus difficile à saisir qu'il n'y paraît.

3:08 Concrètement, qu'est-ce que c'est l'énergie ?

3:10 Disons que dans un premier temps,

3:12 l'énergie a été utilisée pour décrire les phénomènes,

3:17 mais pas vraiment définie.

3:20 C'est-à-dire qu'on s'intéressait aux échanges d'énergie,

3:24 on s'intéressait à l'énergie pour l'usage que l'on peut en faire,

3:29 mais il manquait, je dirais, une définition absolue,

3:33 une définition fondamentale,

3:35 qui, elle, n'est vraiment venue qu'au XXe siècle,

3:39 je dirais, avec cette discipline, la thermodynamique,

3:42 en simplifiant un peu.

3:44 Elle est née au moment où les physiciens se sont aperçus

3:50 que la chaleur pouvait être utilisée pour engendrer du mouvement.

3:54 L'exemple le plus simple, c'est, vous avez une casserole d'eau,

3:58 vous mettez le gaz dessous qui va transférer de la chaleur,

4:03 et puis, à un moment, le couvercle va se soulever

4:06 sous la pression de la vapeur,

4:08 et donc, ça engendre un mouvement.

4:10 Et donc, chaleur engendre mouvement.

4:12 Ce sont deux choses a priori différentes.

4:15 Ça veut donc dire qu'il y a quelque chose qui se transforme,

4:18 quelque chose qui passe d'une forme chaleur-température

4:21 à la forme mouvement.

4:23 Ce n'est pas la même chose.

4:25 Et donc, voilà, il faut étudier ça,

4:27 il faut voir si, dans cette transformation,

4:30 il y a quelque chose qui se conserve,

4:32 qui, donc, va changer de forme.

4:34 Et c'est en analysant ça qu'on en arrive,

4:37 proprement dit, au concept d'énergie.

4:40 Parce qu'on voit bien qu'il y a quelque chose

4:44 qui passe de la chaleur du gaz,

4:47 et puis du gaz même qui, lui-même,

4:50 possède une capacité à engendrer de la chaleur,

4:53 qu'on va appeler l'énergie chimique, si vous voulez, du gaz,

4:56 ça sera pareil pour le pétrole, le charbon, tout ça,

4:59 c'est des choses, on peut les brûler,

5:01 et la combustion engendre de la chaleur.

5:03 Et puis cette chaleur, aussi, donc,

5:05 le couvercle qui se soulève ou la machine à vapeur,

5:08 on la transforme en mouvement.

5:11 Et on voit bien qu'il y a quelque chose

5:13 qui passe de l'un à l'autre,

5:15 qui passe du pétrole à la chaleur,

5:17 et puis qui, ensuite, passe au mouvement.

5:19 Et c'est ce quelque chose qui est conservé,

5:22 cette espèce de propriété qu'on appelle l'énergie.

5:24 – Tristan, vous êtes chef de service adjoint

5:27 au service sciences du Figaro.

5:30 Est-ce que cette notion d'énergie vous satisfait ?

5:33 Moi, je la trouve très frustrante,

5:35 je la trouve très difficile à saisir.

5:37 – Oui, elle est difficile à saisir,

5:39 comme le disait Marc Lechèzere,

5:41 qui est à la fois très concret,

5:43 et en même temps très immatériel.

5:45 Intuitivement, pour savoir ce que c'est l'énergie,

5:47 la batterie de notre téléphone portable,

5:49 l'énergie qu'on a dans les aliments,

5:51 un moteur à explosion, la force de la vapeur

5:53 qui soulève le couvercle,

5:55 on comprend que l'énergie, c'est ce qui met en action.

5:57 On a ce côté un peu intuitif,

5:59 le moteur électrique qui va faire avancer le train,

6:01 on voit bien qu'il y a quelque chose

6:03 qui est lié à l'idée d'action.

6:05 Mais d'un coup, quand on se dit,

6:07 est-ce que c'est électrique, l'énergie, en tant que telle ?

6:09 Pas vraiment, parce que c'est tellement protéiforme.

6:11 Est-ce que l'énergie électrique, l'énergie chimique…

6:13 Sur la chaleur et l'énergie mécanique,

6:15 à la rigueur, on pourrait dire

6:17 que la chaleur, c'est des atomes en mouvement,

6:19 très rapides, ils peuvent transférer

6:21 leur mouvement à un objet macroscopique.

6:23 On pourrait se dire,

6:25 si on change et qu'on part vers Boltzmann,

6:27 on pourrait comprendre un peu ça de cette manière.

6:29 C'est plus compliqué avec l'électricité déjà,

6:31 c'est encore plus compliqué quand on regarde

6:33 l'énergie chimique, puis après l'énergie atomique,

6:35 parce que c'est des forces différentes.

6:37 Et pourtant, cette quantité,

6:39 comme elle se conserve, on sent bien

6:41 qu'elle a à la fois une continuité d'existence

6:43 entre ces différentes formes,

6:45 et en même temps, elle n'a rien à voir entre ces différentes formes.

6:47 Et du coup, on se dit,

6:49 qu'est-ce que c'est vraiment ?

6:51 Est-ce que c'est quelque chose de réel ?

6:53 Ou est-ce que c'est un outil, un artifice mathématique ?

6:55 Les mathématiciens peuvent définir des énergies,

6:57 il y a des objets mathématiques,

6:59 ils définissent des énergies,

7:01 c'est une norme pour des fonctions,

7:03 ils peuvent définir l'énergie

7:05 dans un certain cadre mathématique,

7:07 et ce sera à peu près

7:09 les mêmes, on retrouvera en physique

7:11 après des formulations équivalentes.

7:13 Mais donc, est-ce que c'est juste un outil mathématique

7:15 qui permet de décrire ces choses-là, pour décrire

7:17 la variance dans le temps

7:21 de l'énergie

7:23 qui est fondamentale ?

7:25 Ou est-ce qu'il y a

7:27 quelque chose de réel,

7:29 de palpable, et c'est pas très clair.

7:31 Est-ce que l'énergie, c'est quelque chose de matériel,

7:33 vraiment ?

7:35 La réponse est mitigée,

7:37 parce qu'à la fois, on s'aperçoit

7:39 que l'énergie doit toujours

7:41 avoir un support matériel,

7:43 c'est-à-dire que c'est l'énergie de quelque chose,

7:45 mais on va voir, il y a aussi des nuances,

7:47 parce que par exemple, il y a l'énergie gravitationnelle,

7:49 est-ce que c'est vraiment matériel

7:51 ou pas, on ne le sait pas.

7:53 Mais je dirais que l'énergie,

7:55 c'est plutôt une faculté

7:57 qu'on associe à un système.

7:59 C'est-à-dire, si je dis

8:01 dans ce bidon de pétrole,

8:03 il y a de l'énergie,

8:05 ça sous-entend plus ou moins

8:07 que je suis capable

8:09 d'utiliser cette énergie

8:11 pour une tâche qui va être, par exemple,

8:13 de faire marcher mon moteur

8:15 ou de me chauffer dans un poêle à mazout

8:17 ou quelque chose comme ça.

8:19 Donc, c'est une faculté

8:21 que j'associe à ce bidon de pétrole,

8:23 à ce morceau de charbon, etc.

8:25 Mais, attention aussi,

8:27 parce que si je suis sur une léserte

8:29 avec un bidon de pétrole,

8:31 je n'ai pas d'allumette,

8:33 je n'ai pas de briquet,

8:35 je ne peux rien en faire.

8:37 Même si j'ai une allumette,

8:39 la seule chose que je peux faire,

8:41 c'est y mettre le feu,

8:43 mais ça ne va pas tellement

8:45 me faire avancer les choses

8:47 autour de moi.

8:49 Donc, il y a cette notion

8:51 d'utilité de l'énergie

8:53 et ce dont on s'est aperçu

8:55 c'est qu'il y a des formes d'énergie

8:57 qui échappent aux capacités d'utilisation.

8:59 Alors, je dirais que

9:01 la thermodynamique, par exemple,

9:03 ce qui a été compris assez tôt,

9:05 c'est que dans une machine à vapeur,

9:07 il y a une transformation

9:09 de chaleur en travail.

9:11 Le travail, c'est l'énergie de mouvement,

9:13 si vous voulez.

9:15 On appelle ça aussi l'énergie mécanique

9:17 ou l'énergie cinétique.

9:19 Donc, on dit qu'il y a quelque chose

9:21 qui se conserve, qui est l'énergie

9:23 qui passe de la forme chaleur

9:25 à la forme travail.

9:27 Bon, ça, c'est très bien.

9:29 Et finalement,

9:31 on dit que l'énergie se conserve.

9:33 Oui, mais je dirais

9:35 que ce n'est pas tellement

9:37 quelque chose qu'on a découvert.

9:39 C'est plutôt la définition de l'énergie,

9:41 c'est-à-dire qu'on voit bien qu'il y a

9:43 quelque chose qui se conserve

9:45 dans cette transformation,

9:47 qu'il y a quelque chose

9:49 qui passe d'un système à l'autre.

9:51 On l'a bien compris,

9:53 l'énergie est protéiforme,

9:55 elle peut prendre plusieurs formes.

9:57 En revanche, ce qui la caractérise,

9:59 c'est qu'elle ne peut pas disparaître.

10:01 C'est ce que nous dit

10:03 la loi de la conservation de l'énergie.

10:05 Est-ce que vous pouvez

10:07 nous expliquer le principe ?

10:09 L'énergie, c'est par définition

10:11 cette capacité

10:13 qui passe d'un système

10:15 à un autre,

10:17 qui passe d'une forme à une autre

10:19 et qui ne sera jamais perdue.

10:21 Même à la fin, le mouvement

10:23 va s'épuiser, il va y avoir du frottement,

10:25 ça va redevenir de la chaleur,

10:27 mais ce sera toujours de l'énergie.

10:29 Dans le gaz, le pétrole ou le charbon,

10:31 il y a de l'énergie chimique

10:33 qui est emmagasinée.

10:35 Quand on va faire une combustion,

10:37 on va transformer cette énergie chimique

10:39 en énergie calorifique.

10:41 Ensuite, quand on va utiliser

10:43 la vapeur, on va transformer

10:45 cette énergie calorifique, cette chaleur,

10:47 en énergie de mouvement.

10:49 Plus tard, on va transformer

10:51 cette énergie de mouvement en énergie électrique.

10:53 Inversement, dans un moteur,

10:55 on va transformer cette énergie électrique

10:57 de nouveau en énergie de mouvement.

10:59 Le mouvement, il y a toujours des frottements,

11:01 et ça va de nouveau

11:03 être transformé,

11:05 au moins partiellement, en chaleur.

11:07 Ça frotte, ça chauffe,

11:09 les moteurs chauffent, etc.

11:11 Tous ces processus,

11:13 ce sont des échanges successifs

11:15 d'une forme d'énergie à une autre.

11:17 Mais on voit bien qu'il y a toujours quelque chose qui se conserve.

11:19 Parce que si vous n'avez pas quelque chose,

11:21 si vous n'avez rien,

11:23 vous ne pourrez pas engendrer du mouvement.

11:25 Pour engendrer du mouvement,

11:27 dans l'exemple que j'ai donné, il faut de la chaleur,

11:29 c'est-à-dire de l'énergie calorifique.

11:31 Pour avoir de l'énergie calorifique, il faut qu'on ait quelque chose à brûler,

11:33 un combustible, qui emmagasine

11:35 de l'énergie chimique.

11:37 L'énergie chimique, d'où elle vient, c'est une autre question.

11:39 Mais c'est par la biologie

11:41 qu'il y a des plantes qui vont peut-être

11:43 fermenter, faire du pétrole.

11:45 Et puis, la biologie,

11:47 tout processus biologique

11:49 est fondé sur des échanges d'énergie.

11:51 Par exemple,

11:53 nous dépensons de l'énergie.

11:55 Notre cœur qui bat, c'est du mouvement.

11:57 Le sang qui circule, la respiration,

11:59 nos déplacements.

12:01 Et puis, nos réflexions,

12:03 parce que nos réflexions, ça consomme aussi de l'énergie.

12:05 Dans notre cerveau, je pense que

12:07 le cerveau est l'organe

12:09 qui consomme le plus d'énergie dans notre organisme.

12:11 Peut-être que ça dépend pour qui,

12:13 je ne sais pas.

12:15 En gros, c'est ça.

12:17 C'est un cycle qui concerne l'ensemble

12:19 de l'univers, et nous y compris.

12:21 Il faut bien qu'elle vienne de quelque part.

12:23 C'est pour ça que nous nous alimentons.

12:25 Si on cesse de s'alimenter,

12:27 les organes vont avoir du mal à fonctionner.

12:29 Au bout d'un moment, ça ne fonctionnera plus.

12:31 Qu'est-ce que ça veut dire s'alimenter ?

12:33 C'est absorber

12:35 de l'énergie sous forme chimique

12:37 dans les aliments.

12:39 Dans les aliments, il y a des molécules

12:41 qui sont chargées d'énergie chimique.

12:43 Ce processus que nous appelons

12:45 la digestion consiste

12:47 à récupérer cette énergie chimique

12:49 et à la véhiculer

12:51 dans notre organisme,

12:53 à l'amener aux organes,

12:55 et qui va permettre aux organes de fonctionner,

12:57 entre autres,

12:59 avec des mouvements,

13:01 puisque le cœur bat, les muscles se contractent

13:03 et se dilatent, etc.

13:05 Ce sont sans arrêt des transformations

13:07 d'énergie.

13:09 D'où vient cette énergie dans les aliments ?

13:11 Par exemple,

13:13 les végétaux, les fruits, les légumes, etc.

13:15 Ce sont des plantes

13:17 qui, elles-mêmes, sont des espèces

13:19 de machines à transformer

13:21 l'énergie.

13:23 Quelle énergie ? L'énergie de rayonnement du soleil,

13:25 qui est captée par les feuilles

13:27 ou l'énergie dans le sol,

13:29 éventuellement.

13:31 C'est de l'énergie chimique

13:33 qui va faire que l'eau végétale

13:35 construit des molécules,

13:37 par exemple les molécules de sucre,

13:39 qui sont chargées d'énergie chimique,

13:41 qui sont des sortes de combustibles,

13:43 sauf que le sucre, on ne le fait pas brûler

13:45 avec une allumette,

13:47 mais la digestion

13:49 qui se produit dans notre organisme

13:51 est comparable

13:53 à une sorte de combustion,

13:55 puisqu'on transforme

13:57 l'énergie chimique des aliments

13:59 en une autre énergie, qui va être peut-être chimique,

14:01 mais aussi de l'énergie de mouvement,

14:03 de l'énergie qui nous réchauffe, etc.

14:05 Marc Lachaiserelle, j'aimerais qu'on dise un mot

14:07 sur l'équation

14:09 sans doute la plus connue

14:11 quand on parle

14:13 d'énergie. Il est difficile de parler

14:15 d'énergie sans évoquer

14:17 cette équation. E égale

14:19 MC2. Tristan,

14:21 est-ce qu'on peut dire que c'est l'équation la plus connue de l'histoire ?

14:23 Oui, c'est bien possible.

14:25 Il y a peut-être quelques équations mathématiques qui peuvent

14:27 rivaliser, mais je pense qu'auprès du grand public,

14:29 c'est l'équation de loin la plus connue.

14:31 Personne ne sait ce que ça veut dire,

14:33 mais tout le monde la connaît.

14:35 On va essayer d'expliquer ce que ça veut dire rapidement.

14:37 Elle est belle,

14:39 cette équation, parce qu'elle est courte.

14:41 Elle explique beaucoup de choses en très peu de lignes.

14:43 Oui, alors c'est

14:45 une relation qui est caractéristique

14:47 des théories relativistes.

14:49 E égale MC2, c'est très simple.

14:51 La première chose,

14:53 plutôt qu'une équation, je dirais que c'est une relation.

14:55 Mais peu importe. Et vous allez voir

14:57 que c'est plus qu'une relation, c'est une identité.

14:59 Puis c'est quelque chose qui exprime

15:01 l'identité entre l'énergie

15:03 et la masse. Voilà, Marc Lachaiseray,

15:05 disons les termes, ou plutôt

15:07 décrivons les termes de cette équation.

15:09 C'est l'énergie égale

15:11 M, la masse, multipliée par

15:13 C au carré, qui est la vitesse de la

15:15 lumière dans le vide, au carré.

15:17 Cette identité, c'est dire

15:19 que la masse et l'énergie, c'est

15:21 la même chose. La première chose à comprendre,

15:23 c'est que le facteur C2,

15:25 vous pouvez l'enlever, parce que c'est simplement

15:27 quelque chose qui

15:29 exprime que

15:31 l'énergie et la masse

15:33 ne sont pas exprimées dans la même unité.

15:35 Et si vous utilisez

15:37 l'unité qu'aiment bien

15:39 les physiciens,

15:41 les astrophysiciens, les physiciens nucléaires,

15:43 les physiciens des particules, etc.,

15:45 vous apercevez que la vitesse

15:47 de la lumière, c'est quoi ?

15:49 C'est la...

15:51 C'est exprimé comme la distance que parcourt

15:53 la lumière en une certaine

15:55 durée, et on va dire

15:57 que c'est 300 000 km par seconde.

15:59 Mais la bonne unité que

16:01 les physiciens utilisent, c'est

16:03 plutôt, justement, la seconde

16:05 lumière, ou l'année lumière. Qu'est-ce que

16:07 c'est ? Si vous regardez quelle est la définition

16:09 légale du mètre,

16:11 la définition légale

16:13 du mètre, c'est

16:15 la distance que parcourt la lumière

16:17 en un certain nombre,

16:19 je ne me rappelle plus lequel, de secondes.

16:21 Donc ça veut dire que la véritable

16:23 unité

16:25 de distance, c'est

16:27 la seconde lumière,

16:29 et pour des raisons historiques,

16:31 pour se ramener à ce qui était avant,

16:33 on multiplie par un certain nombre. Mais la véritable

16:35 seconde unité

16:37 de distance, c'est la seconde

16:39 lumière. Et donc, quelle est la vitesse de la

16:41 lumière ? C'est une seconde lumière

16:43 par seconde, c'est 1.

16:45 C'est 1. Et donc, la plupart du temps,

16:47 les physiciens se placent

16:49 dans le système d'unité que je

16:51 viens de mentionner, qui est ce qu'on appelle le système

16:53 d'unité naturelle, où la vitesse

16:55 de la lumière vaut 1. Mais

16:57 c'est même plus que ça, parce que

16:59 du point de vue de la relativité, finalement,

17:01 il n'y a pas vraiment d'espace et de

17:03 temps, il n'y a que l'espace-temps, et que

17:05 vous parliez de durée ou que vous parliez

17:07 de longueur, c'est à peu près la même chose.

17:09 C'est-à-dire, au lieu de dire on mesure

17:11 les longueurs en seconde

17:13 lumière, on peut dire

17:15 on mesure les

17:17 longueurs en seconde.

17:19 C'est une espèce de raccourci.

17:21 La vitesse de la lumière, c'est plus

17:23 une seconde lumière par seconde,

17:25 mais c'est tout simplement 1. C'est quelque chose

17:27 qui n'a pas d'unité.

17:29 Ce qu'il faut comprendre, en tout cas, c'est que dans la relation

17:31 E égale m C2,

17:33 le C2, c'est juste un facteur de conversion

17:35 qui est dû au fait qu'on a

17:37 l'habitude de mesurer les masses en kilos

17:39 et les énergies

17:41 en joules ou en électron-volt

17:43 ou une unité d'énergie. Mais les

17:45 physiciens, ils ne font pas ça.

17:47 Pardon ?

17:49 Oui, la vraie relation, c'est E égale m.

17:51 Par exemple, les physiciens,

17:53 quand ils font la physique des particules,

17:55 vous leur demandez quelle est la masse du proton,

17:57 ils ne vont pas vous répondre tant de

17:59 grammes ou tant de microgrammes.

18:01 Ils vont dire c'est à peu près

18:03 un gigaélectron-volt.

18:05 Et un gigaélectron-volt, c'est un milliard

18:07 d'électron-volts. L'électron-volt, c'est une

18:09 unité d'énergie.

18:11 Donc, ne dites plus

18:13 E égale m C2. Bon, ça sonne bien.

18:15 Donc, je continue à dire E égale m C2.

18:17 Une petite chose pour le grand public

18:19 qui n'est pas utile pour le

18:21 physicien, effectivement, qui n'a pas d'intérêt, mais pour le grand public,

18:23 ça montre aussi que dans une petite

18:25 quantité de matière, il y a une formidable quantité d'énergie

18:27 aux échelles quotidiennes

18:29 de la vie courante. Et c'est ça, en fait,

18:31 que cache ce E égale m C2.

18:33 C'est des unités courantes

18:35 de la vie quotidienne. À l'échelle,

18:37 ça n'a pas de sens absolu, mais

18:39 une petite quantité de matière, à nos échelles,

18:41 contient une grande quantité d'énergie.

18:43 Ce qui explique pourquoi on peut faire avec une bombe atomique

18:45 une explosion extrêmement puissante.

18:47 Et voilà, c'est ça qui se cache derrière le C2,

18:49 mais c'est quelque chose qui est plus de l'ordre de la

18:51 vie quotidienne et qui, effectivement, sur le plan physique,

18:53 a moins d'intérêt.

18:55 – Je suis d'accord avec ça, mais je pense

18:57 que c'est plus trompeur que…

18:59 même si ça a l'avantage

19:01 que vous dites. Un exemple que je prends

19:03 souvent, c'est, je mets devant vous

19:05 un kilo de pétrole,

19:07 un kilo d'uranium

19:09 et un kilo de gravat.

19:11 Dans quel tas

19:13 il y a le plus d'énergie ?

19:15 Par définition,

19:17 exactement pareil. La différence,

19:19 c'est que cette énergie

19:21 du kilo de gravat,

19:23 vous ne connaissez pas tellement

19:25 de moyens de la récupérer, mais

19:27 elle est là. L'énergie

19:29 d'un kilo d'uranium,

19:31 pareil, vous ne savez pas la récupérer.

19:33 Dans une centrale nucléaire,

19:35 vous allez en récupérer

19:37 quelques millionnièmes. Et l'énergie

19:39 d'un kilo de pétrole,

19:41 dans votre moteur, vous allez en récupérer

19:43 quelques milliardièmes.

19:45 De toute façon, l'énergie,

19:47 on ne sait pas la récupérer. C'est ce que je disais

19:49 tout à fait au début.

19:51 Quand je vous parle

19:53 de l'énergie d'un kilo de pétrole,

19:55 vous ne pensez pas

19:57 à un kilo d'énergie,

19:59 mais vous pensez

20:01 aux milliardièmes

20:03 que vous êtes capables

20:05 de récupérer. L'uranium,

20:07 vous n'allez pas du tout récupérer l'énergie de masse

20:09 de l'uranium, mais quelques millionnièmes

20:11 dans une centrale nucléaire.

20:13 C'est ça, la définition de l'énergie

20:15 qui a été utilisée

20:17 jusqu'au XXe siècle.

20:19 On ne savait pas

20:21 où était le zéro, on ne savait pas du tout ce que c'était

20:23 que l'énergie absolue, même si on croyait

20:25 plus ou moins le savoir. Quand on parlait

20:27 d'énergie, on parlait

20:29 du petit pourcentage

20:31 d'énergie utilisable

20:33 dans le kilo d'uranium, dans le kilo

20:35 de pétrole ou de charbon

20:37 ou de ce que vous voulez.

20:39 Dans votre livre, précisément Insaisissable énergie,

20:41 vous donnez d'autres exemples

20:43 de relations masse-énergie,

20:45 et je pense

20:47 que c'est important de le souligner,

20:49 la quantité d'énergie

20:51 contenue dans un kilo

20:53 de matière est phénoménale.

20:55 Oui, c'est phénoménal.

20:57 Vous dites que c'est 9 fois

20:59 10 puissance 16 joules.

21:01 Oui.

21:03 C'est un chiffre, 9 fois 10 puissance 16.

21:05 Un chiffre avec beaucoup de zéros.

21:07 Trop pour les compter.

21:09 Mais en termes d'énergie,

21:11 c'est colossal. C'est plus que la consommation

21:13 de pays entiers.

21:15 Je vous donne un kilo de pétrole, on voit à peu près ce que c'est.

21:17 C'est à peu près un litre de pétrole.

21:19 Vous savez à peu près l'énergie que vous pouvez en tirer.

21:21 Vous pouvez faire avancer votre voiture

21:23 sur quoi ?

21:25 Sur...

21:27 quelques dizaines de kilomètres,

21:29 disons. Bon.

21:31 Il faut savoir que l'énergie de masse

21:33 de ce même kilo de pétrole,

21:35 il faut multiplier par à peu près un milliard.

21:37 C'est-à-dire que

21:39 l'énergie de masse, si on savait

21:41 l'utiliser d'un kilo de pétrole

21:43 ou d'un kilo d'uranium d'ailleurs,

21:45 ça permettrait de faire marcher

21:47 votre voiture un milliard de fois

21:49 10 kilomètres, c'est-à-dire

21:51 10 milliards de kilomètres.

21:53 10 fois la distance au soleil.

21:55 C'est encore plus long.

21:57 C'est indélicat de vous demander votre masse.

21:59 En énergie, je ne sais pas comment

22:01 ça se manifeste.

22:03 Je connais mon poids, 86 kg.

22:05 Le poids et la masse, ce n'est pas tout à fait la même chose.

22:07 Oui, je ne connais que son poids.

22:09 Oui, ça veut dire que

22:11 avec vous,

22:13 on peut alimenter

22:15 une civilisation entière

22:17 pendant des siècles.

22:19 En petit doigt.

22:21 Il faudrait qu'il y ait un anti-lui.

22:23 Un anti-moi.

22:25 Pourquoi dites-vous qu'il faudrait

22:27 un anti-lui, un anti-Tristan ?

22:29 L'énergie de masse, ça n'a pas tellement

22:31 d'intérêt à la vie courante parce qu'on ne sait pas la récupérer.

22:33 Il y aurait un moyen de la récupérer.

22:35 C'est même l'énergie

22:37 d'un kilo de grava.

22:39 Pour arriver à la récupérer,

22:41 c'est-à-dire par exemple la transformer en rayonnement,

22:43 il faudrait que vous ayez un kilo d'antigrava.

22:45 C'est-à-dire de grava fait d'antimatière

22:47 au lieu d'être composé de protons,

22:49 de neutrons, etc., qui seraient composés

22:51 d'antiprotons, d'antineutrons.

22:53 Sauf que le record

22:55 de production d'antimatière

22:57 qu'il y a, il a été battu

22:59 il n'y a pas longtemps,

23:01 c'est quelques fractions

23:03 de grammes d'antimatière.

23:05 L'antimatière, il n'y en a pas sur Terre.

23:07 Il n'y en a presque pas dans l'univers.

23:09 Et si vous voulez en fabriquer, il va falloir

23:11 dépenser cette fameuse énergie.

23:13 Peut-être qu'un jour, on pourrait imaginer des batteries

23:15 à antimatière.

23:17 Vous utilisez l'énergie que vous avez en trop

23:19 pour fabriquer de l'antimatière.

23:21 Et puis, le jour où vous avez

23:23 besoin de récupérer l'énergie, vous prenez l'antimatière

23:25 et vous la confrontez à la matière

23:27 et vous récupérez l'énergie.

23:29 Le problème de l'antimatière, c'est que non seulement

23:31 c'est très difficile et très coûteux

23:33 à fabriquer, mais on ne sait pas

23:35 la conserver. Parce que si vous mettez

23:37 de l'antimatière dans un récipient

23:39 en matière, aussitôt l'antimatière

23:41 va rentrer en contact avec

23:43 la matière du récipient et ça va

23:45 s'annihiler. Et en fait, c'est comme ça

23:47 qu'on sait qu'il n'y a pas d'antimatière dans l'univers.

23:49 Parce que s'il y en avait,

23:51 elle rentrerait en collision avec la matière

23:53 des étoiles, par exemple, et

23:55 ça serait tout de suite une annihilation.

23:57 C'est comme ça qu'il y a des gens

23:59 qui disaient, lorsqu'il y a eu

24:01 le premier ralunissage de la mission

24:03 Apollo, on va enfin être

24:05 certains que la Lune n'est pas faite d'antimatière.

24:07 Parce que quand le

24:09 cosmonaute a posé le pied sur la Lune,

24:11 si la Lune avait été faite d'antimatière,

24:13 ça aurait fait une gigantesque explosion

24:15 et avec

24:17 beaucoup d'énergie, là, pour le coup.

24:19 Voilà, on sait comme ça que l'univers

24:21 n'est pas fait d'antimatière.

24:23 Très difficile de récupérer. On la récupère un petit peu

24:25 avec la fission et avec la fusion

24:27 parce qu'en fait, l'énergie qu'on récupère, c'est

24:29 le petit déficit de matière qu'il y a,

24:31 notamment à la fusion. On a des atomes

24:33 qui fusionnent, il y a un petit déficit de matière qui est émis sous forme

24:35 d'énergie, c'est ça qu'on récupère.

24:37 Mais en fait, ça va être une fraction infime du combustible

24:39 qu'on met.

24:41 Donc on n'arrive pas du tout à récupérer toute l'énergie

24:43 du combustible

24:45 qu'on met dans les choses. C'est extrêmement

24:47 difficile. C'est les rares moments où

24:49 on a ce passage

24:51 pur de la matière

24:53 à l'énergie. Ça va être dans

24:55 ces situations-là.

24:57 – Eh bien, merci beaucoup, Marc Lachézray,

24:59 pour cet entretien. – Merci à vous.

25:01 – C'est passionnant. Merci,

25:03 Tristan Vey. – Merci à vous. – Marc Lachézray, je vous rappelle

25:05 la sortie de votre livre

25:07 Insaisissable énergie.

25:09 C'est chez Duneau édition.

25:11 Et moi, je vous dis à la semaine prochaine

25:13 pour un prochain numéro de

25:15 l'Intérieur.

25:17 – Sous-titrage ST' 501

Le mystère de l'énergie - Le cosmologiste Marc Lachièze-Rey est l'invité de «Planétarium»

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