Conférence "transfert radiatif" (un bilan mitigé)

Voici la vidéo de la conférence que j'ai donné le 20 février 2014 à l'école des Mines d'Albi. La conférence était intitulée "Du cosmos à l'aéronautique, comprendre les enjeux des échanges d'énergie par rayonnement". Attention, c'est un peu long (plus d'une heure) et très ennuyeux pour ceux qui ne seraient pas solidement motivés.

J'ai abordé les bases de la physique du rayonnement, j'ai même essayé de faire une petite expérience amusante en direct à l'aide d'une télécommande, pour montrer que l'infrarouge, "ça existe vraiment". Bref c'est tombé un peu à plat, mais pour ceux que ça intéresse, vous pouvez facilement le faire chez vous: il suffit de filmer la diode de la télécommande de votre TV à l'aide d'un téléphone. Quand vous appuyez sur les touches de la télécommande, vous verrez sur l'écran du téléphone la diode s'allumer, bien que vous ne voyez rien juste avec vos yeux. La caméra de votre smartphone est tout simplement conçue pour capter une partie du rayonnement infrarouge très proche du visible, que nos yeux ne peuvent pas capter. Ca montre très facilement l'existence de rayonnement en dehors de la plage de perception de nos sens (on parle de longueur d'onde, ou fréquence, nos yeux et notre cerveau interprètent cette information comme la couleur).

Le message essentiel de cette conférence, c'était qu'on a les moyens maintenant de modéliser non seulement les échanges d'énergie par rayonnement (ça fait un bon moment que ça, on sait faire). La nouveauté c'est que je montre qu'à l'aide des algorithmes développés au sein du groupe, on peut modéliser n'importe quelle observable, et réaliser une simulation sans compromis, c'est à dire en utilisant un modèle physique donné, sans approximations. Pour ceux à qui ça parlera, on n'utilise notamment pas de maillage pour le calcul, ce qui fait qu'on n'introduit pas de biais du à un maillage.

L'autre message c'est qu'on peut également modéliser les propriétés radiatives des mélanges de gaz, dans pas mal de conditions. Je donne les exemples sur lesquels j'ai travaillé: turbines d'avions, atmosphère de Vénus, détection d'exoplanètes. Quel est le lien entre tout ça ? Les échanges d'énergie radiative (IR,  et visible) par un milieu gazeux. Il faut pouvoir utiliser des bases de données spectroscopiques gigantesques (là on rentre dans la quantique, je ne détaille pas) et des modèles spectraux mathématiquement épuisants, je ne donne donc pas plus de détails non plus. Je sais, vous vous êtes sans doute endormis rien qu'en lisant ça ! 

Curieusement, à la fin de la conférence, on me pose des questions essentiellement médicales: est-ce que ces rayonnements sont dangereux pour la santé ? Et le wifi ? Et les téléphones portables ? Alors tout d'abord je ne suis pas docteur en médecine (d'où la reprise de la formule "un bilan mitigé" piquée directement de La physique quantique d'Alexandre Astier, étant donné que le message perçu a été radicalement différent de celui que je voulais faire passer), mais je veux bien répondre en physicien. Comme je dis l'infrarouge on baigne dedans toute notre vie, tous les objets autour de nous (et même nous) en émettons et en absorbons en permanence. Pour ce qui est du wifi, GSM, 3G, 4G, etc ce sont des fréquences encore moins énergétiques, donc aucun souci, ces rayonnements ne vont pas découper en morceaux notre ADN comme peut le faire, par exemple, la lumière (visible) du soleil lors d'une bronzette sur la plage. Il faut plutôt regarder les puissances absorbées par nos organes: on peut imaginer qu'à très forte puissance (= four micro-ondes) notre cerveau n'apprécie pas beaucoup le rayonnement à 2.4GHz. Certes, mais les puissances délivrées par les bornes de téléphones mobile ou nos box domestiques sont ridiculement faibles par-rapport à ce qu'il faudrait pour causer le moindre échauffement dans notre corps. De plus, les doses absorbées par nos organes sont encore bien plus faibles que ce qui est émis. Bref, il y a des sujets d'inquiétude plus préoccupants que les ondes du wifi. C'est un peu comme s'inquiéter de l'effet de l'attraction gravitationnelle de Mars: ce n'est pas ça qui va changer votre poids, du moins pas avant la quatorzième décimale, contrairement à la plaque de chocolat que vous vous êtes enfilé à 4 heures :)

Si vous avez des questions, n'importe lesquelles, sur le sujet (transfert radiatif, rayonnement, échanges d'énergie) je veux bien tenter d'y répondre. Si j'ai un avis, ce sera facile. Sinon, m'intéresser à de nouveaux sujets ne me fait pas peur ! N'hésitez pas à entrer en contact. Je ne sais pas si on peut le faire directement à partir de cet article. Sinon: v.eymet@gmail.com

Vincent Eymet

Ancien chercheur en énergétique / transfert radiatif (climatologie, astrophysique, aéronautique). Maintenant directeur de la recherche chez Méso-Star (meso-star.com)

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