Science & Vie HS No. 281

L’aventure scientifique consiste à relever des défis. À chaque étape de sa démarche, le chercheur est porté par la volonté de résoudre une énigme. De trouver une solution. De réparer, d’améliorer, de découvrir ou d’inventer. Dans l’espoir que ces petites victoires, mises bout à bout, finissent par triompher d’une problématique essentielle à l’échelle de l’humanité. Nous en avons choisi dix. Dix défis capitaux pour le XXI siècle, dans le sens où ils feraient aboutir une quête essentielle (celle de l’origine de l’Univers, p. 6, celle de la vie extraterrestre, p. 66), viendraient à bout d’une maladie meurtrière (vaincre le cancer, p. 44) et de la malnutrition (nourrir 10 milliards d’humains, p. 18), permettraient de protéger la planète (sauver la biodiversité, p. 80, produire propre, p. 102), proposeraient des ruptures technologiques…

1915 Publication de la relativité générale, première théorie qui met l’Univers entier en équations. 1929 Edwin Hubble observe la fuite des galaxies, qui prouve l’expansion de l’Univers. 1965 Découverte du rayonnement de fond cosmologique, émis 380 000 ans après le big bang. 1991 Première image du rayonnement cosmologique, réalisée par le satellite Cobe 2013 Les caractéristiques fondamentales du cosmos et de son histoire sont établies grâce aux mesures du rayonnement cosmologique par le satellite Planck. 2019 Mise en service prévue du JWST, un télescope spatial qui pourrait voir les premières galaxies. vers 2050 ? Un détecteur d’ondes gravitationnelles observera peut-être le tout premier rayonnement émis, 1 milliardième de milliardième de milliardième de seconde après le big bang. avant 2100 ? Une théorie géniale pourrait faire entrer le big bang lui-même dans les équations. Bien que fantastique, la vitesse de la lumière est faible en regard de l’immensité…

Plus les astres sont loin, plus leur lumière met de temps à arriver jusqu’à nous. Nous les voyons donc dans le passé, tels qu’ils étaient au moment où ils ont émis la lumière qui nous parvient. Au-delà de la dizaine de milliers de milliards de kilomètres, il devient même plus aisé de parler de temps que de distance: on s’exprime en effet en années-lumière, la distance que parcourt la lumière en un an (10000 milliards de kilomètres). 1,3seconde C’est le temps qu’il faut à l’image de la Lune, située à 384000 kilomètres de distance, pour parvenir jusqu’à nous. 8minutes La lumière de notre étoile, le Soleil, prend un peu plus de 8 minutes pour parcourir les 150 millions de kilomètres qui nous séparent d’elle. 1heure La dernière planète du système solaire visible à l’oeil nu, Saturne,…

Pour mesurer la distance de galaxies éloignées jusqu’à 100 millions d’années-lumière, les astronomes s’appuient sur les propriétés d’étoiles de la Voie lactée, les céphéides, dont l’éclat et la distance sont connus. Il suffit de comparer l’éclat apparent de céphéides dans d’autres galaxies à celui des céphéides proches pour obtenir la distance. Pour des galaxies situées à plusieurs milliards d’années-lumière, les astronomes recourent à des astres plus brillants, les supernovae, qui explosent en suivant une courbe de lumière bien connue. Au-delà de 5 milliards d’années-lumière, ils enregistrent le spectre lumineux des galaxies. Emportées par l’expansion de l’Univers, les galaxies voient leur lumière étirée par l’espace qui se dilate: leur longueur d’onde augmente progressivement. En mesurant le décalage vers le rouge (redshift) de raies lumineuses bien visibles et en appliquant les équations…

- 9500 Naissance de l’agriculture dans le Croissant fertile. – 7000 Introduction de l’agriculture en Europe par l’importation de variétés domestiquées du Proche-Orient. 1892 Invention du tracteur automobile à essence par l’Américain John Froelich.. 1909 Première synthèse d’un fertilisant, le nitrate d’ammonium, par les chimistes allemands Fritz Haber et Carl Bosch. 1939 Découverte des vertus insecticides du DDT. Il est massivement utilisé jusque dans les années 1970. 1983 Création par Monsanto de la première plante transgénique, du tabac. 1994 Commercialisation du premier OGM destiné à la consommation humaine, une tomate, aux États-Unis. 2025 La France devra consommer moitié moins de pesticides qu’en 2015 (objectif du plan Écophyto 2). 2050 La population mondiale atteindra 9,77 milliards d’individus, selon l’ONU. Le nombre d’Africains devrait doubler d’ici à 2050, et ce, alors que la sous-alimentation concerne déjà 20 % de la population Produire plus et différemment Neuf milliards et soixante-dix-sept millions. C’est, selon les…

1 MODERNISER L’AGRICULTURE Des capteurs placés dans les champs pour mesurer l’hygrométrie ou les caractéristiques du sol, des tracteurs sans conducteur qui épandent les pesticides en fonction d’instructions reçues par satellite, des drones pour surveiller le bétail ou la propagation d’insectes ravageurs… Et si l’avenir de l’agriculture passait par les nouvelles technologies ? En Australie ou aux Pays-Bas, de nombreuses fermes sont déjà passées à l’agriculture 2.0. Pour Pierre Feillet, directeur de recherche émérite à l’Inra et membre de l’Académie des technologies, « la e-agriculture constitue une voie d’amélioration au moins équivalente à la génétique. Elle permet d’apporter aux cultures et aux élevages ce qu’il faut, quand il faut. » Christian Huyghe, directeur scientifique adjoint de l’Inra, le rejoint : «On a encore du mal à imaginer tous les bénéfices que…