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Avatar, la série Star Trek, Star Wars, Gravity, 2001 Odyssée de l’espace… il en pleut des films de science-fiction! Certains réalisateurs s’assurent que les notions scientifiques qu’on retrouve dans ces films, qui mélangent science et fiction, soient assez proches de la réalité, alors que d’autres s’en préoccupent peu.

Tout dernièrement, Interstellaire, un film du réalisateur Christopher Nolan, est arrivé sur les écrans. À ma sortie du cinéma, je vous avoue que j’étais assez interloquée. Je me demandais si c’était mon manque de connaissances scientifiques — malgré un baccalauréat en physique — qui m’avait empêchée de comprendre certains bouts du film, ou parce qu’il était mal réalisé. J’ai donc pensé à en discuter avec Roland Lehoucq, un astrophysicien qui s’intéresse à la science derrière les œuvres de science-fiction. Il travaille au Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives, à Saclay, au sud de Paris.

L’histoire d’Interstellaire

On se trouve, au début du film, dans un État américain non identifié. Les changements climatiques ont visiblement fait leur œuvre. La sécheresse sévit vraisemblablement depuis des années et les gens semblent habitués aux tempêtes de poussière intenses qui viennent perturber leur quotidien. On y voit des champs de maïs partout. Les habitants sont devenus, pour la plupart, des agriculteurs.

Un hasard amène l’un d’eux vers un lieu secret où se trouve ce qui reste de la NASA. Cooper, ayant été pilote dans le passé, se fait entraîner dans une mission secrète dont le but est de trouver, ailleurs dans l’univers, un nouveau monde qui saurait accueillir les terriens, car les ressources de la Terre les abandonnent.

Étant veuf et responsable de sa fillette et de son garçon adolescent, il refuse. Mais on l’y oblige, car justement, le but de l’expédition est de sauver l’avenir des générations futures. Il embarque donc avec quelques scientifiques pour une mission spatiale dont l’issue est incertaine. Ils découvriront et tenteront d’élucider certains mystères de l’univers. Ils franchissent des trous noirs, traversent de nouveaux espaces à plus de trois dimensions (celui auquel on est habitué et dans lequel on vit!). D’ailleurs, l’espace-temps y joue un rôle important.

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Collaboration scientifique

Comme il est justement beaucoup question de relativité, d’espace-temps, de gravité, de trous noirs, l’équipe de réalisation s’est adjoint la collaboration du physicien américain Kip Thorne, spécialiste de la relativité générale, une théorie de la gravitation élaborée par Einstein en 1915. Et c’est un plus, indique Roland Lehoucq. Les conseils de Thorne en ont fait un film qui est relativement plausible, sans être toutefois parfait.

Le scénario

Dès le début du film, il se peut que déjà vous soyez un peu sceptique, car, dans un monde de sécheresse, comment vivre de la monoculture du maïs, alors que c’est la céréale qui demande le plus d’eau pour croître? Vous aurez aussi peut-être constaté que les gens roulent en véhicules utilitaires 4 x 4 qui demandent beaucoup de pétrole pour fonctionner. Mais peut-être n’aurez-vous tout simplement rien remarqué. Ça a été mon cas. Parce que votre esprit était programmé pour détecter des erreurs beaucoup plus complexes. D’ailleurs, c’est malheureux que le scénario de base n’ait pas été mieux ficelé, étant donné les connaissances actuelles des scientifiques sur les dégâts que causeront éventuellement les changements climatiques.

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Idées scientifiques

Par contre, l’astrophysicien m’a rassurée sur les moments dans le film où j’ai dû lâcher prise, m’adosser dans mon fauteuil et me laisser porter par l’histoire sans me poser de questions. « Mêmes pour des scientifiques, plusieurs idées sont encore à l’état de spéculation dans ce film », m’a-t-il confirmé.

Parmi les notions abordées, l’une des plus difficiles à avaler à mon sens est celle d’un univers qui comprendrait plus de trois dimensions. D’après des physiciens théoriciens, son existence serait fort possible, puisque de tout temps, la gravité, qui fait partie des quatre interactions fondamentales responsables des phénomènes physiques observés dans l’univers, est considérée comme étant la plus faible, et de loin.

Pourquoi? Une hypothèse suggère que la gravité s’exprimerait dans un espace à plus de trois dimensions et que sa faiblesse serait donc due à des fuites dans des dimensions spatiales que nous ne pouvons détecter par la lumière qui est confinée dans nos trois dimensions. Ouf! Une chance que j’ai eu les explications et l’exemple amusant donnés par Roland Lehoucq pour comprendre un peu de quoi il s’agissait.

À un autre moment, les voyageurs de l’espace utilisent un trou de ver pour passer d’une région à une autre dans l’espace-temps. Un trou de ver? Lehoucq m’a expliqué la théorie sous-jacente à cet objet hypothétique qui ressemble à un raccourci pour passer d’un univers à un autre. Évidemment, quand le trou de ver est emprunté, le temps pour les astronautes passe beaucoup moins vite que pour les terriens. Et ça devient un problème pour l’éventuel retour sur Terre.

J’ai adoré m’entretenir avec Roland Lehoucq, car je pense qu’il a une façon passionnante de traiter la science. C’est pourquoi je rends ici disponible, l’entrevue complète. Ne manquez pas son appréciation de la fin du film, quand une station orbitale installée près de Saturne devient le nouveau foyer des terriens (je ne dévoile pas de secrets, ici…) Et ne vous laissez pas décourager. Si vous aimez la science-fiction, vous apprécierez Interstellaire et ses magnifiques plans visuels.

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Pour ma dernière chronique avant Noël, j’ai passé au peigne fin de la science, la tournée mondiale du père Noël. Et vous savez quoi? Il existe pour vrai; c’est prouvé! Écoutez ma chronique livrée à l’animateur jean-Pierre Girard de l’Heure de pointe, Radio-Canada, Saguenay, le 18 décembre 2014.

Un effet de lac… envahissant!

Jeudi 27 novembre 2014 à 17 h 05 | | Pour me joindre

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Oh que j’aurais aimé être dans les environs de Buffalo la semaine dernière! Tant qu’à avoir de la neige qui nous tombe dessus, autant en avoir comme ça!

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Prévisions de la National Weather Service

Dès le lundi 17 novembre, les services météo américains (NWS) avaient prévu que deux périodes d’effet de lac intense allaient toucher les régions au nord-est des lacs Érié et Ontario à partir du lundi soir jusqu’au mercredi matin, qu’une accalmie de quelques heures suivrait et puis qu’un autre épisode neigeux arriverait le jeudi.

Ils s’attendaient à un événement météo historique, ou à tout le moins mémorable, avec une accumulation de neige pouvant totaliser près d’un mètre par endroit, et, au plus fort des précipitations, de 8 à 13 cm de neige à l’heure.

Une masse d’air digne du fameux vortex polaire de 2014

Déjà, depuis quelques jours, une masse d’air arctique inhabituellement froide pour la mi-novembre était installée sur le centre des États-Unis. Les records de basses températures s’accumulaient d’ailleurs dans presque tous les États. Cette masse d’air s’est donc déplacée de l’ouest vers l’est en passant au-dessus des Grands Lacs, qui n’étaient pas encore gelés et dont la température était plus douce que celle de l’air. Ce dernier a emmagasiné la chaleur et l’humidité se dégageant de l’eau et s’est élevé rapidement en altitude pour former des nuages convectifs très intenses. Ces derniers se sont condensés en neige, une fois au bout du lac, rendus au-dessus des terres froides. C’est ce qu’on appelle le phénomène d’effet de lac.

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Crédits : NOAA

Voici deux vidéos de l’effet de lac à Buffalo : https://www.youtube.com/watch?v=KA9XNRHxKbg et https://www.youtube.com/watch?v=VxuacZudBPU

Un effet de lac exceptionnel

Cette région de l’État de New York est habituée à recevoir de la neige engendrée par l’effet des lacs Érié et Ontario. Mais il a été exceptionnel pour plusieurs raisons.

D’abord, l’écart de températures entre la masse d’air et la surface d’eau libre était assez grand. Les 17 et 18 novembre dernier, la température de l’eau était de 8°C, et celle de la masse d’air, d’environ -13°C, ce qui est un plus pour emmagasiner une grande quantité d’humidité.

Ensuite, les vents soufflaient dans la bonne direction, parallèlement au plan d’eau. Étant de l’ouest-sud-ouest, comme l’orientation du lac Érié, les vents ont entraîné la masse d’air sur toute la longueur du lac (388 km). Ça lui a permis de se charger pleinement en humidité, le carburant « neige ». En arrivant sur la rive est, la masse d’air n’a alors eu qu’à relâcher son excès d’humidité sous forme de bandes de neige, parfois très localisées, qu’on appelle aussi bourrasques. Physiquement, ça ressemble à un mur de neige qui se déplace rapidement. C’est vraiment très impressionnant!

Finalement, voici la troisième raison qui, heureusement, est plutôt rare : la bande étroite qui laissait tomber par moment plus de 13 cm de neige à l’heure est restée bloquée longtemps sur la même région. C’est pourquoi certains endroits ont reçu des quantités impressionnantes de neige, alors qu’à quelques kilomètres plus loin, il en est tombé très peu.

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Phénomène difficile pour les prévisionnistes

Jusqu’à tout récemment, les météorologues n’avaient pas les connaissances nécessaires pour sonder ces tempêtes très localisées à une si fine échelle. Depuis l’an dernier, un projet de recherche américain se penche sur les effets de lac pour mieux les comprendre et les prévoir.

Dans quelques années, un tel événement pourra être mieux détecté. Mais en attendant, les bandes de neige engendrées par ces effets de lac font à peine une vingtaine de kilomètres de large. Elles sont à une échelle trop petite pour que les modèles numériques actuels soient en mesure de simuler précisément le temps qu’il fera sur une région visée.

En plus, il arrive souvent que l’ordinateur surévalue les étendues d’eau glacées. Cela entraîne alors une minimisation de la quantité d’humidité qui se condensera et le nombre de centimètres attendus. Et finalement, une petite variation dans la direction ou la force du vent pourrait changer le résultat de la couche blanche au sol.

Assez impressionnant comme disparité

Les villes situées à l’est de Buffalo sont celles qui ont été les plus touchées. Cowlesville, à 40 km du centre-ville, remporte la palme avec 223,5 cm. À titre de comparaison, Buffalo reçoit 241 centimètres par année. C’est donc comme si en trois jours seulement, presque toute la neige de l’hiver était tombée! Et en deuxième position, ex æquo avec 188 cm, viennent les villes de Lancaster et de Cheektowaga, respectivement situées à 23 et à 16 km toujours à l’est de Buffalo.

En remontant vers le nord, les choses ont été bien différentes. À 1,5 km de ces villes, on a comptabilisé 91 cm. À 3 km, il est tombé 64 cm, alors qu’à 5 km ils n’ont reçu qu’un maigre 5 cm de neige!

Cas isolés?

Des phénomènes d’effets de lac aussi intenses que ceux qui se sont produits sur les lacs Érié et Ontario, il n’y en a qu’au Japon, sur la côte ouest d’Honshu et d’Hokkaido. Il n’est pas rare qu’ils reçoivent plus de 12,5 mètres de neige par année. Près de chaque grande étendue d’eau libre, quand les conditions nécessaires sont réunies, on peut trouver des effets de lac, mais ils ne sont jamais aussi importants.

Chutes de neige historiques

Évidemment, la semaine dernière, bien des gens me demandaient si la fameuse « tempête du siècle » survenue le 4 mars 1971 à Montréal était comparable à ce qui se passait à Buffalo. Si vos souvenirs sont bons, la ville était ensevelie et paralysée, c’est vrai. Il n’était pourtant tombé que 47 cm de neige! Cependant, les vents en rafales à 110 km/h qui soufflaient alors sur Montréal étaient plus forts qu’à Buffalo (70 km/h). Cela avait causé beaucoup de poudrerie et créé par endroit des bancs de neige aussi hauts qu’à Buffalo.

Plus récemment, le 27 décembre 2012, toujours à Montréal, une bordée de 45,6 cm avait contrecarré bien des plans du temps des Fêtes. Mais encore là, c’est bien loin des deux mètres de neige…

D’autres importantes tempêtes ont créé le chaos dans certaines régions du Canada, mais aucune n’avait donné autant de neige qu’à Buffalo : 50 cm à Toronto en 1944, 35 cm et de grands vents à Winnipeg en 1966 et 70 cm soufflés par des rafales à 120 km/h en Nouvelle-Écosse en 2004.

L’événement de la semaine dernière à Buffalo n’est pas sans rappeler ce blizzard de 1977 qui avait frappé la même région de l’État de New York et du sud-ouest de l’Ontario. Bilan : 254 cm par endroit avec des vents soufflant jusqu’à 110 km/h causant de la poudrerie et des congères de 9 à 12 mètres. C’est beaucoup, beaucoup de neige!

Un jour, une fois dans ma vie, j’aimerais bien vivre ça. Je suis météorologue, après tout!

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Écoutez la chronique sur le même sujet enregistrée le 27 novembre 2014 avec Doris Labrie, animatrice de Pour faire un monde, à Radio-Canada Saskatchewan.

L’histoire du météorologue fusillé

Vendredi 21 novembre 2014 à 17 h 12 | | Pour me joindre

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C’est le Salon du livre de Montréal ces jours-ci. À cette occasion, plusieurs nouveautés nous sont offertes. L’une d’elles m’est tombée dans les mains. Le météorologue, écrit par l’écrivain français Olivier Rolin, auteur de récits de voyage, de reportages et d’une vingtaine de romans, dont Port Soudan (1994), qui a remporté le prix Femina.

Ce livre, que j’ai dévoré en un après-midi, est un roman que j’appellerais de fiction-réalité. Il a été tiré de faits vécus. L’auteur relate la vie d’un météorologue ukrainien, Alexeï Féodossiévitch Vangengheim, à partir de documents d’archives et de témoignages, mais il y met aussi sa part d’imagination.

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Olivier Rolin, auteur du livre Le météorologue

En 2010, Rolin est invité à donner une conférence à l’Université d’Arkhangelsk, une ville portuaire du nord-ouest de la Russie, à 25 km de la mer Blanche dans laquelle s’élèvent les îles Solovki. Il prend un petit avion pour visiter l’archipel qu’il avait découvert grâce à des photographies. Et il apprend qu’à partir de 1923, on y a installé un camp du goulag dans lequel se trouvait une bibliothèque de 30 000 livres.

Il a l’idée de faire un film. Il y est retourné en 2012 pour faire du repérage et est alors reçu par Antonina Sotchina. Cette vieille dame pleine de souvenirs lui a présenté plusieurs livres, dont l’un d’eux retient l’attention de Rolin. C’est un album édité par la fille d’un déporté sur cet archipel, en 1934.

Son père, alors prisonnier, envoyait plusieurs lettres à sa femme dans lesquelles il insérait des dessins, colorés au crayon ou à l’aquarelle de la nature (animaux, plantes, aurores boréales, fruits…) afin d’apprendre à sa fillette, alors âgée de 4 ou 5 ans, l’arithmétique, la botanique, la faune et la flore.

Mais il découvre aussi tout un pan de l’histoire de cet homme qui, quoiqu’étant somme toute assez ordinaire, avait vécu une vie bien particulière. Son roman nous raconte la vie du météorologue Alexeï Vangengheim, entre sa naissance en Ukraine en 1881 et sa mort, par fusillade, le 3 novembre 1937.

Une vie destinée à la météo et l’agronomie

C’est un peu grâce à son père, qui s’intéressait lui-même à la météo et à l’agronomie et qui a laissé ses enfants, garçons et filles, faire des études en sciences, qu’Alexeï est devenu un scientifique accompli. Mais ses aptitudes lui auraient permis de se démarquer bien plus — devenir membre de l’Académie des sciences ou être décoré de l’ordre de Lénine — si la vie n’en avait pas décidé autrement.

Après des études menées avec succès à la Faculté de physique et de mathématiques de l’Université de Moscou, à l’Institut polytechnique de Kiev et à l’Institut agricole de Moscou, Alexeï devient premier directeur du Service hydrométéorologique unifié de l’URSS, à Moscou.

Il travaillera d’arrache-pied pour créer un service unifié sur tout l’immense territoire de l’URSS qui servira à relever des données météo quotidiennes et à émettre des prévisions pour tout ce continent. L’idée est utopique tellement ce territoire est vaste et rempli de diversités climatiques. Au total, 22 millions et demi de kilomètres et une dizaine de fuseaux horaires! Mais Alexeï y arrivera en 1929. D’ailleurs, il aura toujours espéré qu’un jour, c’est le monde entier qui serait unifié.

Il installe des stations météo et perfectionne son réseau et ses prévisions dans le but d’améliorer les performances de l’agriculture socialiste qui bat de l’aile. Il tente d’aider les paysans, mais il doit se battre contre leurs croyances qui attribuent les sécheresses aux instruments tels que girouettes, anémomètres et autres tourniquets. Il faut dire aussi qu’à cette époque, la politique de Staline entraîne une famine sans précédent en Ukraine. L’auteur fait d’ailleurs référence à cette politique en URSS tout au long du livre, mais ce n’est ni lourd ni futile. Ça permet de bien situer la vie du météorologue.

Alexeï rédige aussi des articles, est à la tête d’une revue de sciences et organise la première conférence en URSS (voire au monde!) qui met en relation l’hydrométéorologie, la santé et l’urbanisme. C’est un précurseur. À son époque, personne n’avait pensé à relier villes, habitat et climat. Il croit aussi fortement que l’avenir dépendra des énergies éolienne et solaire, même si les éoliennes n’existent pas encore.

En tant que président du Comité soviétique pour la deuxième année polaire internationale, il échange avec les navires qui veulent s’engager sur le passage du Nord-Est des prévisions contre leurs observations. C’est ainsi qu’a lieu le premier passage sans hivernage du brise-glace Sibiriakov, en 1932.

C’est aussi un peu grâce à lui que s’effectue le premier vol dans l’espace avec un stratostat, un ballon sphérique en duralium. Après plusieurs reports en raison de mauvaises conditions météo, c’est Alexeï qui donne le signal de départ d’URSS-1 le 30 septembre 1933. Le record mondial de l’époque de 16 800 mètres sera battu. Une altitude de 19 500 mètres sera atteinte avant une descente et un atterrissage réussis.

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Membre du Parti, peu lucide sur Staline

Alexeï était membre du Parti, mais n’était pas un radical. Alors, quand il s’est fait arrêter le 8 janvier 1934, il ne comprenait pas du tout quelle en était la raison. D’ailleurs, l’auteur tente de comprendre lui aussi. L’hypothèse la plus plausible est qu’un de ses subordonnés, Spéranski, le jalousait, car le service météo qu’il dirigeait jusqu’en 1932 avait été absorbé par le service météo unifié de l’URSS d’Alexeï. Vengeance? Peut-être.

Quoi qu’il en soit, après des semaines d’interrogatoires menés par le KGB qui l’oblige à alterner entre la vérité et de faux aveux, Alexeï est accusé d’avoir organisé et dirigé du travail de sabotage contre-révolutionnaire dans le Service hydrométéorologique de l’URSS et d’avoir fabriqué des prévisions sciemment fausses pour nuire à l’agriculture. Aussi, il aurait monté un recueil de données secrètes à des fins d’espionnage.

Sur ces prémisses, il est donc condamné à 10 ans de camp de rééducation par le travail le 27 mars 1934 et est déporté sur les îles Solovki. Il y occupera son temps — et son esprit! — à classer les milliers de livres de la bibliothèque, à étudier l’Arctique et la relativité d’Einstein, à donner des conférences scientifiques aux condamnés. Il écrit à son épouse Varvava plus de 150 lettres et fait des dessins à sa fillette, Éléonora, que l’on peut retrouver à la fin du roman de Rolin.

Et il écrit à Staline pour clamer son innocence. Sept fois. Il explique à sa femme ne pas comprendre pourquoi Staline ne donne pas suite à ses demandes…

Enquête sur une mort supposée

Sa femme n’a appris qu’en 1956, soit 19 ans sans avoir eu de ses nouvelles, le décès de son Alexeï. Mais quand, comment et où a eu lieu la mort? Bien des détails restent nébuleux. Une première version indique que le météorologue serait mort d’une péritonite le 17 août 1942 dans un lieu inconnu. Des enquêtes menées plusieurs dizaines d’années plus tard (en 1997) officialisent plutôt sa mort le 3 novembre 1937 dans une forêt, avec 1110 autres déportés. Il aurait été fusillé comme les autres dans une fosse creusée à même le sol.

Pour connaître l’issue de la vie d’Alexeï, l’auteur a consulté plusieurs personnes, dont certaines travaillent au Mémorial de Saint-Pétersbourg, endroit qui organise l’assistance financière et juridique des victimes du goulag. Un des objectifs du Mémorial est de faire la lumière sur le passé et de perpétuer la mémoire des victimes de répressions politiques exercées par des régimes totalitaires.

Ah oui : Alexeï Féodossiévitch Vangengheim, le météorologue, a été réhabilité le 10 août 1956. Au moins, sa femme le savait le jour de sa propre mort en 1977. Mais elle n’avait pas su où il reposait depuis des décennies.

Sa fille Éléonora, paléontologue spécialiste des vertébrés, s’est suicidée le 9 janvier 2012, le lendemain du jour anniversaire de l’arrestation de son père.

Pour plus de détails sur ce météorologue bien décrit dans ce livre d’Olivier Rolin aux éditions du Seuil, je vous suggère d’écouter ma chronique enregistrée le 20 novembre 2014 avec Jean-Pierre Girard à l’émission L’heure de pointe à Radio-Canada Saguenay.

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