Notre-Dame de Paris : quelques rappels
de chimie, physique et géométrie

Dans le cours sur l’énergie que j’ai donné depuis de nombreuses années à l’université, j’insiste lourdement pour que mes étudiants comprennent une caractéristique importante de nos sociétés dites “évoluées” : elles ne sont pas seulement dépendantes à l’énergie mais aussi dépendantes à la puissance, ce qui, en physique, désigne l’énergie consommée par unité de temps. Autrement dit, non seulement nous avons besoin de beaucoup d’énergie pour le transport, le chauffage, la production industrielle…, mais nombre de ces usages requièrent l’utilisation de beaucoup d’énergie en peu de temps, ce que nous mesurons en watts (1 watt = 1 joule par seconde) ou ses multiples (kilowatts, mégawatts…).

Exemple : lorsque nous prenons l’avion, la consommation d’énergie par passager n’est pas, en soi, astronomique (elle correspond, pour de gros avions long-courrier bien remplis, à 3 ou 4 litres de kérosène aux 100 km) mais les moteurs de l’avion doivent être extrêmement puissants afin de lui permettre de voler vite et d’accélérer fort lors du décollage. Dans un des exercices que je donne à mes étudiants, on estime par exemple que, sur la totalité d’un vol à très longue distance, la puissance moyenne1 requise par passager est comprise entre 350 et 400 kW, alors qu’une automobile moyenne roulant à 130 km/h sur autoroute horizontale demande moins de 100 kW, et un cycliste roulant tranquille à 20 km/h sur le plat, de l’ordre de quelques centaines de watts2 seulement.

Cette simple considération permet de comprendre l’avantage stratégique de certaines énergies par rapport à d’autres, et notamment le pétrole. En effet, la plupart de l’énergie consommée dans le monde (environ 4/5) provient du charbon, du pétrole et du gaz, c’est-à-dire de matière qui brûle (le bois, bien sûr, est un autre exemple). Or la vitesse de libération d’énergie (c’est-à-dire la puissance) par cette matière en combustion dépend de plusieurs facteurs :

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L’inversion de paradigme

RichardFeynman-PaineMansionWoods1984 copyrightTamikoThiel bwUn paradigme, au sens de l’épistémologie, est un ensemble cohérent de représentations du monde dont il est en général difficile de sortir, justement à cause de sa cohérence : tant qu’il est productif, c’est une mine qu’on exploite, mais à la longue, il finit par devenir une ornière intellectuelle. Si l’on veut être encore plus chic, on peut aussi employer le terme allemand de Weltanschauung (littéralement représentation du monde).

Le mot de paradigme a été popularisé par le philosophe des sciences Thomas Kuhn, qui a montré dans son oeuvre majeure, La structure des révolutions scientifiques, que les sciences progressaient non de façon continue, mais par des ruptures correspondant à autant de “changements de paradigme”. Illustrons cette idée par un petit exemple marquant tiré de l’optique, expliqué par le génial Richard Feynman dans son célèbre cours de physique.

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