Voyages interstellaires, villes géantes : comment la science-fiction pense l’énergie

Par Roland Lehoucq pour The Conversation

En 2019, The Conversation est partenaire des Utopiales. Roland Lehoucq a écrit un article pour The Conversation dans ce contexte, dont voici un extrait.

Les œuvres de science-fiction mettent souvent en scène des vaisseaux interstellaires ultrarapides, de vastes stations orbitales ou de gigantesques métropoles planétaires. La plupart de ces artefacts relèvent de l’imagination la plus débridée. En revanche, d’autres survivent à une analyse plus poussée, fondée sur les sciences et les techniques que nous maîtrisons : à défaut d’être réalisables dans un futur proche, ceux-là ont un fonctionnement pensable. Si l’on suppose que les univers de la science-fiction obéissent aux mêmes lois que le nôtre, pourquoi ces projets sont-ils, pour l’instant, hors de notre portée ? Au-delà des difficultés techniques propres à la réalisation d’un instrument fonctionnel, que ce soit un grille-pain, une voiture, un sabre-laser ou un vaisseau interstellaire, la différence entre nous et ces ingénieurs de fiction est d’abord la capacité à utiliser une grande quantité d’énergie.

En physique, l’énergie mesure la capacité d’un système à effectuer des transformations. Pour soulever une brique au sommet d’un mur, faire bouillir un litre d’eau, rouler en voiture ou aller sur la Lune, il faut d’abord de l’énergie.

On doit fournir à la brique l’énergie nécessaire pour passer du niveau du sol au sommet du mur, à l’eau celle qui élèvera sa température en dépit des pertes thermiques, à la voiture de quoi persister dans son mouvement contre les frottements aérodynamiques qu’elle subit, à la fusée de quoi vaincre l’attraction gravitationnelle terrestre. Plus la transformation est importante, plus l’énergie mise en jeu doit être importante et, de ce point de vue, la science-fiction ne fait pas les choses à moitié.