Par Pierre Guillemin | Photo : DR
Dès l’antiquité, la lumière est un sujet d’études, de débats, de théories. En particulier, la question de la vitesse de la lumière fut longtemps un sujet de controverse : cette vitesse est-elle finie ou infinie ?
Il faudra attendre les expériences de l’astronome danois Ole Romer (1644-1710) pour comprendre que la vitesse de la lumière est finie (299 792 458 m/s selon l’accord international de 1983).
L’expérience du père Francesco Maria Grimaldi
Mais de quoi est composée cette lumière ? C’est le père Francesco Maria Grimaldi, jésuite italien, qui réalise en 1665 une expérience toute simple dont le résultat va occuper pendant plusieurs générations des physiciens comme Newton et Einstein.
L’expérience consiste à faire entrer dans une chambre noire de la lumière par une fente et de projeter le rayon lumineux qui en émerge sur un écran blanc. A sa grande surprise, Grimaldi constate que le rayon lumineux qui s’étale sur l’écran est plus large que prévu.
De plus, et c’est ce qu’il trouve le plus bizarre, la lumière blanche apparaît non pas blanche, mais colorée de deux ou trois raies de couleurs différentes.
Grimaldi vient de réaliser la première expérience de décomposition de la lumière. Il donne d’ailleurs au phénomène le nom de diffraction. Newton confirme ensuite l’expérience en utilisant un prisme permettant d’isoler parfaitement le « spectre » de la lumière composé de six couleurs principales qui sont, dans l’ordre : le rouge, l’orange, le jaune, le vert, le bleu et le violet.
Ces couleurs sont la conséquence de la nature ondulatoire de la lumière (expériences de Young et Fresnel au XIXe siècle) et sont toutes caractérisées par leurs longueurs d’onde qui représentent la périodicité spatiale des oscillations, c’est-à-dire la distance entre deux maximas de l’oscillation.
La longueur d’onde est aussi la distance parcourue par l’onde pendant une période d’oscillation.
Ainsi, elle est inversement proportionnelle à la fréquence et s’exprime en mètre.
La dualité onde-particule de Louis de Broglie
Mais la lumière est aussi composée de particules, les photons, découverts et formalisés au début du XXe siècle. Cette dualité onde-particule fut théorisée par Louis de Broglie qui démontra, en 1924, que toute matière (en particulier la lumière) a une nature ondulatoire.
Laissons à ce dernier le soin de conclure : « Il existe une réalité physique extérieure à nous, qui est indépendante de notre pensée et de nos moyens imparfaits de la connaître sans laquelle l’unité des connaissances humaines, l’accord de tous les hommes sur la constatation des faits seraient incompréhensibles. »
L’Essentiel décrypte ce qui se cache derrière les principales médailles que nous portons. Cap ce mois-ci sur la médaille du scapulaire de Notre-Dame du Mont-Carmel qui remplace le port du scapulaire en tissu. En la portant, on se place sous la protection et la filiation de la Vierge Marie.
Par Pascal Ortelli | Photo : DR
Par Calixte Dubosson et la librairie Saint-Augustin
Au cœur de la messe
Pascal Desthieux
La messe, pour l’Eglise catholique, est « source et sommet de la vie chrétienne ». Elle constitue un ensemble de gestes, de mouvements, de paroles où chaque élément est porteur de sens. Aujourd’hui, beaucoup de catholiques voudraient mieux comprendre ce qu’ils célèbrent, régulièrement ou occasionnellement. Ce livre répond à leurs attentes. Avec autant de profondeur que de talent pédagogique, l’auteur explique la signification de tous les éléments de la messe. Un guide à mettre entre toutes les mains. Un outil précieux pour parents et catéchistes.
Editions Saint-Augustin
Ce pain qui donne vie
Guillaume de Menthière
Interrogez le grand public : il vous dira, en résumé, qu’un chrétien, c’est quelqu’un qui va à la messe. L’opinion commune pressent donc que la substance du mystère de cette religion se trouve dans l’eucharistie. En sont témoins les multiples noms que l’Eglise donne à ce sacrement : eucharistie, repas du Seigneur, sacrifice, Saint-Sacrement, communion, messe. Chacun de ces vocables a quelque chose à nous apprendre. Dans l’esprit de la collection « La foi au cœur », le père de Menthière privilégie ici l’expérience pastorale et convoque de grands témoins dont le jeune et réjouissant bienheureux Carlo Acutis, qui fit de l’eucharistie son « autoroute vers le Ciel ».
Editions Salvator
La messe autrement dit
Louis-Marie Chauvet
S’il est un domaine qui fait couler beaucoup d’encre et suscite régulièrement des polémiques dans l’Eglise, c’est bien celui de la liturgie. Selon sa sensibilité, on se réclame de la « messe de toujours » ou bien de la réforme voulue par Vatican II. Le pape François ne souhaite pas faire de la liturgie un sujet de discorde, mais en montrer toute l’importance pour la foi et l’unité. C’est dans cet esprit que s’inscrit le propos de Louis-Marie Chauvet. Tout en prenant acte des mutations de la société contemporaine dans son rapport au sacré, au rite, à la célébration, il reprend, pas à pas, la structure de la liturgie eucharistique pour en expliquer la cohérence et le sens profonds.
Editions Salvator
La messe
Maïte Roche
La messe expliquée avec des mots tout simples et des illustrations pleines de rondeur. On y retrouve les moments principaux de la liturgie, toujours à hauteur d’enfant. Tout le savoir-faire d’une auteur qui sait trouver les mots et les images pour permettre aux enfants de vraiment vivre la messe !
Editions Mame
Jean 8, 23 : « Et il leur dit : vous êtes d’en bas ; moi, je suis d’en haut : vous êtes de ce monde ; moi, je ne suis pas de ce monde. » Quel est ce monde dont nous parle le Christ ? Lorsque les scientifiques veulent comprendre l’Univers, se rapprochent-ils de ces mondes d’en bas et d’en haut ?
Par Pierre Guillemin | Photos : DR
Astrophysique et astronomie, quelle différence ?
L’astrophysique est une branche de l’astronomie. L’objectif est de comprendre les objets de l’Univers (étoiles, planètes, galaxies, composition de l’espace intersidéral) grâce à des moyens issus de la physique. Ainsi, des études portant sur le spectre lumineux ou électromagnétique, densité, composition chimique de ces mêmes objets célestes formeront les axes d’investigation des scientifiques.
L’astronomie est la science de l’observation des corps célestes : leurs mouvements, leurs origines, leurs états (naissance, vie, mort des étoiles par exemple) et aussi leurs propriétés physiques et chimiques incluant les résultats de l’astrophysique.
La plus ancienne des sciences
L’archéologie a montré que, déjà à l’âge de bronze, les premières civilisations observaient le ciel, repéraient certaines constellations, admettaient le cycle des saisons, identifiaient les équinoxes et les solstices.
Dès le IIIe siècle av. J.-C., Aristarque de Samos (310 av. J.-C. – 230 av. J.-C.) élabore la théorie héliocentrique de l’Univers (les planètes tournent autour du soleil) mais cette idée fut déclarée hérétique en contredisant la vision géocentrique (pensée d’Aristote) de l’Univers liée à la distinction entre une Terre centre du monde jugée imparfaite et un monde extérieur synonyme de perfection qui s’articule autour de notre planète.
La question de la forme de la Terre et donc des planètes par extrapolation est résolue dès l’Antiquité, même si le refus de l’évidence dura jusqu’à la fin du Moyen-Age. Rappelons que les voyages de Christophe Colomb, de Magellan à la fin du XVe et au début du XVIe siècle ont pour but de (re)démontrer que la Terre est une sphère (qui n’est d’ailleurs pas parfaite !). Il semblerait que Thalès de Milet (de -625 à -547) ait été le premier à s’être réellement posé la question de la forme de la Terre. Mauvaise pioche toutefois puisqu’il supposait une Terre en forme de disque plat sur une vaste étendue d’eau. C’est ensuite Pythagore (de -580 à -495) et Platon (de -428 à -348) qui lui (re)donnent une forme sphérique jugée plus rationnelle. Et enfin Aristote (de -384 à -322) qui en apporte quelques premières preuves observationnelles comme la forme arrondie de l’ombre de la Terre sur la Lune lors des éclipses. Un fait qui ne paraît alors pas réellement choquer son monde.
Il ne faudra d’ailleurs ensuite pas attendre bien longtemps avant qu’Eratosthène (de -276 à -194) n’en calcule la circonférence. Il avait remarqué qu’à midi, le jour du solstice d’été, il n’y avait aucune ombre du côté d’Assouan. En mesurant l’ombre d’un bâton planté à Alexandrie au même moment et en connaissant la distance qui sépare les deux cités, il déduit la circonférence de la Terre avec une précision assez étonnante : 39’375 kilomètres contre quelque 40’000 kilomètres pour les estimations actuelles.
Observer, étudier, comprendre
En cherchant à mieux décrire l’Univers, les astronomes et les astrophysiciens se sont souvent trouvés dans une situation difficile, vitale parfois, face à une vision religieuse de cet Univers. Cependant, l’Eglise n’a jamais fermé la porte à l’exploration scientifique bien au contraire : citons les travaux de Boèce (début du VIe siècle), de saint Bède le Vénérable (VIIIe) qui établit les règles scientifiques pour le calcul des dates des fêtes et le calcul du temps (calculs liés à l’observation de la course des planètes, la Lune en particulier) ou de Gerbert d’Aurillac (pape Sylvestre II). D’un point de vue philosophique, l’opposition de l’Eglise est davantage liée à son rôle au sein de l’humanité plutôt qu’à la négation systématique du fait scientifique. Certes, Copernic et Galilée sont les exemples les plus célèbres de cette contradiction entre l’observation objective de l’Univers et la croyance issue d’une lecture littérale des textes religieux. Mais, parallèlement, le pape Grégoire XIII crée en 1578 l’Observatoire du Vatican et en confie la gestion aux Jésuites astronomes et mathématiciens du Collège Romain avec pour premier objectif la réforme du calendrier qui aboutira en 1582 au calendrier grégorien à la suite des travaux de Christopher Clavius.
Mais l’observation ne suffit pas à élaborer une vision scientifique : il faut développer la ou les théories pour que l’observation ne soit plus considérée comme le résultat d’un hasard, mais comme le résultat de lois, de développements mathématiques et finalement obtenir une relation de cause à effet. C’est Isaac Newton qui, en formulant la loi de l’attraction des corps (la loi de la gravitation) associée à ses lois du mouvement, permet finalement de donner une explication théorique au mouvement des planètes.
Et maintenant ?
En étudiant l’Univers, plus les scientifiques avancent dans leurs recherches, leurs observations, leurs théories, plus de questions se posent. En particulier, comment pouvons-nous comprendre la naissance de l’Univers (si tant est qu’il y ait eu naissance) et son évolution ?
Parmi ces questions, celle de la matière noire occupe une place très importante dans les recherches modernes. En effet, dans le cadre de la théorie de la gravitation d’Einstein, un des paramètres fondamentaux est la matière, incluant la matière noire, qui jouerait un rôle essentiel dans la création des grandes structures (le squelette de l’Univers). Cette matière noire expliquerait pourquoi notre Univers se compose de galaxies, d’amas de galaxies, mais aussi de vides immenses. Mais, si on ne la détectait pas, il faudrait alors revoir la théorie de la gravitation d’Einstein. Pour comprendre le concept de matière noire, il faut la définir par rapport à la matière ordinaire et à l’antimatière :
• La matière ordinaire compose tout ce qui nous entoure, comme les atomes de notre corps, les étoiles ou les planètes. Selon ses propriétés, de charge électrique, de masse, et bien d’autres se rapportant à sa nature quantique, elle peut interagir avec les quatre interactions fondamentales (voir encadré).
• La matière noire est une matière hypothétique qui ressentirait la gravitation et n’interagirait que par interaction faible avec la matière ordinaire.
• L’antimatière : à chaque particule correspond une antiparticule. Leurs propriétés sont quasiment identiques. Une particule et son antiparticule ont la même masse, mais des charges électriques opposées.
La question qui se pose est de savoir quelle est la place de la Terre dans ce vaste champ d’investigation. Elle est unique puisque nous y vivons, mais est-elle unique parmi les autres planètes de l’Univers ? Comment s’exprime alors la volonté de Dieu, Créateur de l’Univers ?
Jean 8, 23 : « Vous êtes d’en bas ; moi, je suis d’en haut. Vous êtes de ce monde ; moi, je ne suis pas de ce monde. »
• La gravitation : gravité, pesanteur, système solaire, galaxie…
• L’interaction faible : processus radioactifs qui transforment un proton en neutron et réciproquement.
• L’interaction forte : force qui, entre autres, lie les protons et neutrons qui composent les noyaux des atomes.
• L’interaction électromagnétique: électricité, magnétisme, cohésion des atomes et des molécules.
Par François-Xavier Amherdt | Photos : DR
Le Psaume 8, déposé par les astronautes américains lors de leur arrivée sur la Lune, est puissamment « cosmique ». Il chante à la fois l’immensité de l’Univers créé par Dieu, le ciel, la lune et les étoiles, les milliards de galaxies, face auxquelles l’être humain se sent tout petit. Celui-ci ne peut donc pas se prévaloir d’une quelconque « domination » absolue ni exercer une exploitation éhontée sur la création, puisque tout lui a été remis par le Créateur. Il n’en est que l’humble bénéficiaire. Le recours à des textes scripturaires – comme au chapitre premier de la Genèse – pour légitimer le « pouvoir » des hommes sur la création passe donc à côté des Ecritures saintes !
Grandeur de la personne
En même temps, le chant psalmique vante la grandeur de la personne humaine, clamée et illustrée par la bouche des tout-petits. Car le Seigneur la façonne à son image, il la couronne de gloire et de beauté, il lui confie l’œuvre de ses mains et de ses doigts. Chaque homme et femme est donc établi comme cocréateur et chargé de poursuivre le labeur divin jusqu’à la consommation des siècles et à l’accomplissement du Royaume.
En harmonie
La Trinité « se souvient » des mortels, elle vient visiter les filles d’Eve et les fils d’Adam, elle les modèle selon sa ressemblance. Elle leur remet les animaux de la terre, du ciel et de l’eau, pour qu’ils évoluent en harmonie tous ensemble. Ainsi, astrophysique et foi se conjuguent-elles pour essayer de saisir l’insaisissable. La première essaie d’approcher de manière scientifique le déploiement du cosmos sans percer les secrets de l’infiniment grand et petit. La seconde exprime grâce à la Révélation la signification ultime, telle qu’instaurée par celui qui ne cesse d’œuvrer à la poursuite de l’expansion de la création. Jusqu’à ce qu’adviennent la terre et les cieux nouveaux (Apocalypse 21, 1). Qu’advienne le dialogue et la conciliation entre science, raison et foi !
