Category Archives: art & science

L’art et la science (II) – Le son

II. Le son
Après la lumière, intéressons-nous à un autre sens très perturbés par les arts : l’ouïe. Si le son possède des propriétés très similaires à la lumière, notre perception et notre utilisation sont bien différentes. En effet, le son a pour particularité de subir très peu d’interprétation par le cerveau et de toucher directement l’émotion. Par ailleurs, le son influence nos en particulier oreilles, mais pour peu que les fréquences soient basses, tout notre corps se met à vibrer.

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L’art et la science (I) – La lumière

I. La lumière
Des sens humains, celui qui semble le plus directement sensible à la beauté est la vue. Ainsi, il parait tout naturel de s’intéresser en premier lieu aux manifestations visuelles de l’art dans la science.
D’un point de vue biologique, l’œil est un organe avant tout sensible à la lumière. Cette sensibilité est modulée par la perception, qui dépend tant à la fois des mécanismes de traitement de l’information procédés par le cerveau du sujet, ainsi que par les propriétés et les limites du média qui restitue la lumière, imposant un certain regard sur les choses. En effet, les moyens de restitutions comme la photo, la vidéo ou un tableau ne peuvent que réduire la quantité d’information d’un objet réel. Toutefois, certains procédés permettent d’aller plus loin que les limites classiques et amènent à des impressions nouvelles.

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L’art et la science – Introduction

Dans les prochains posts, nous allons traiter de l’art et la science.
Tous seront tirés d’un petit fascicule que j’ai rédigé avec l’ambition de l’utiliser pour, peut-être un jour, organiser une exposition

Introduction
L’art et la science partagent assurément de nombreux points communs. Le plus évident en est la nécessaire créativité de l’entreprise. Lorsque l’on s’intéresse à l’Histoire, on observe qu’il ne reste  des temps primitifs que deux témoignages de l’Humanité : les outils, autrement dit la technique qui s’incarne dans les objets tels que les silex taillés et constituent le pan proto-scientifique, ainsi que les arts, notamment la peinture dont l’exemple le plus connu se matérialise par les peintures des grottes de Lascaux,  qui constituent le versant artistique.

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Nobles desseins

Lors de l’événement “Les 50 ans du laser dans la ville lumière” qui se tenait durant l’été 2010 au Louvre, il y avait un grand nombre d’orateurs très prestigieux.

Je me suis souvenu d’un livre lu il y a tant d’années, “Le petit prince”, et de la demande que ce dernier avait formulée à l’auteur, “Dessine-moi un mouton”. Aussi décidai-je de réclamer un dessin à ces géants sur les épaules desquels je tente de me percher.

Je commençai par la star de l’évènement, Charles Hard Townes (95 ans), l’inventeur du maser et incidemment inspirateur du laser, prix Nobel en 1964. J’essuyai un refus, ce qui devait certainement dénoter l’absence de théologie et de géométrie de ce dernier. Ou peut-être bien parce que lui demander de dessiner un maser, en lieu et place d’un laser, le vexai.

Dessin d’un laser par Ms Maiman, et page blanche laissée par C.H Townes

Un peu plus tard, au bord du lac de l’Ecole Polytechnique, je demandai à Ms. Maiman, veuve de Theodore Maiman, le stalker qui réussi pour la première fois à générer un flash laser. Celle-ci semblait très heureuse d’être là, à célébrer la mémoire de feu son mari.

Parmi les invités était également présent Nicolaas Bloembergen (prix Nobel 1981 pour ses travaux sur la spectroscopie laser), pionnier de l’optique non-linéaire, dont la mise en œuvre requiert l’emploi de laser. C’est un jeune homme (90 ans) très jovial, dont la passion pour la physique éblouissait ceux qui l’entouraient.

Toujours dans le domaine de la spectroscopie par laser, et des gars très sympa, Ahmed Zewail (65 ans, prix Nobel pour ses travaux sur la chimie femtoseconde) me fit le dessin d’une molécule, très inspiré par le dripping de Pollock.

Dessins d’une molécule par A. Zewail et d’un processus SHG par N. Bloembergen

Encore un peu plus tard, Serge Haroche (médaille d’or CNRS 2009) fit un exposé sur l’électrodynamique quantique en cavité. Son exposé était plutôt bien, faisant même apparaître un dessin de D. Hofstadter issu du GEB, ce qui n’était pour me déplaire, d’autant que le monsieur semble bien apprécier R. Feynman. Cependant, j’avais vu un présentation sur un sujet similaire par son collègue Jean-Miche Raimond qui m’avait passionné, autant que son cours d’électromagnétisme et relativité. Serge semblait un peu réticent à l’idée de me dessiner un chat quantique, méfiant comme un français des fins auxquelles j’allais l’employer. Après lui avoir expliqué que je n’était pas un pervers déviant, il s’exécuta !

Avec ce dessin en poche, j’allai voir son collègue du LKB, Claude Cohen-Tannoudji (prix Nobel 1997 pour ses travaux sur le piégeage des atomes froids), auteur d’un célèbre manuel de mécanique quantique. Je n’eus guère le temps de lui expliquer le concept que je développais, et il a dû croire que j’étais un groupie pour me laisser un vulgaire autographe (ou bien était-ce parce qu’il ne se souvenait plus de l’équation de Schrödinger…)

Dessin d’un chat quantique par S. Haroche et autographe de CCT

Je continuais de tourner lors des pauses, frayant mon chemin à travers des hordes de scientifiques s’auto-congratulant de la réussite de leurs travaux. J’atteignais Herbert Kroemer (82 ans, prix Nobel 2000 pour ses travaux sur les hétéro-structures, très utiles pour les communications optiques), qui trouva très amusant cette idée avec laquelle je jouais.

Dans la foulée, je croisais Juris Upatnieks, un des inventeurs de l’hologramme, avec qui je discutai un temps, me remémorant mes activités de TIPE sur l’interférométrie holographique.

Dessin d’un montage d’holographie par J. Upatnieks et d’un diagramme de bande par H. Kroemer

Je croisais de temps en temps Sébastien Bigo, chercheur au Alcatel-Lucent Bell Labs, que j’avais eu comme professeur de communications otiques et qui nous parlait des records de taux de transmission qu’il passait son temps à battre. J’ai pour lui beaucoup de considération, et un peu honte (mais pas de regret) d’avoir décliné son offre de stage pour aller à Singapour.

Sur la même page de carnet, je réservais de la place pour Alain Aspect (médaille d’Or du CNRS 2005, prix Wolf 2010 et, de l’avis de beaucoup, futur prix Nobel), un des papes de l’optique quantique, qui a notamment travaillé sur le paradoxe EPR, la violation des inégalités de Bell et le choix retardé de Wheeler. Ses expériences très physiques posent des questions très philosophiques sur la signification de la physique quantique, et laisse encore la place à l’imagination dans une science dont certain pense qu’on a fait le tour. Après l’avoir alpagué, je lui posai un question sur un problème qui me sciait les neurones : combien de temps reste un photon unique dans une cavité, un réseau de Bragg par exemple. Il me répondit, un  peu énervé “il n’y la pas de mystère, patati inverse de la finesse, patata”. Il doit être habitué à ce qu’on lui soumette des paradoxes, tandis que je ne cherchait qu’un simple réponse… Malgré cela, il me dessina quand même une équation!

dessin d’une boucle de communication optique par S. Bigo et équation dite “du chat de Schrödinger” par A. Aspect

Tandis que les heures passaient, je croisait encore et toujours plus de monde. J’avais vu une conférence d’Emmanuel Desurvire à l’Ecole Polytechnique qui traitait des amplificateurs optique à fibres dopées Erbium (EDFA), et que j’avais trouvé très intéressante. Il apparaissait que ses travaux ont permis à Internet d’être ce qu’il est à l’heure actuelle (ce qui me permet de poster des images de bonne résolution sans que votre modem ne peine trop). J’avais aussi beaucoup apprécié sa passion pour ce qu’il faisait, et son côté bringue-zingue sérieux. Il m’avait donné l’adresse d’un site sur lequel on peut trouver de très jolis cadeaux de nature scientifique (si vous ne savez pas quoi m’offrir…). J’appris à l’occasion qu’il avait été le directeur de thèse de Sébastien Bigo : que le monde est petit !

Puisqu’il s’agissait de fibres optiques, je me décidait à aller voir Charles K. Kao (prix Nobel 2010 pour ses travaux sur les fibres optiques). Bien qu’il s’agissait d’un des plus jeunes prix Nobel présent (77 ans), ce monsieur est malheureusement atteint de la maladie d’Alzheimer, et ne compris pas où je voulais en venir. Sa femme l’aida, j’en ai un peu honte, à me dessiner des idéogrammes, dont j’ignore la signification (je crois que c’est sa signature)

signature de C.K Kao et dessin d’un système d’amplifacation optique par E. Desurvire

Ainsi se terminait ma quête artistique!

J’ai beaucoup apprécié l’évnènement, et discuter (certes très brièvement) avec tant de personnes éminentes m’a appris une chose : les meilleurs scientifiques sont avant tout ceux qui aiment la science du fond de leur cœur.

Moi, j’aime la science du fond de mon coeur, mais je ne suis pas sûr que cela suffise !