De l’origine de l’Univers à l’origine de la vie

À notre échelle, dans notre vie de tous les jours, il nous est impossible de confondre les notions d’espace et de temps. […] Et pourtant, à l’échelle de l’Univers, toute cette logique se modifie. L’espace et le temps sont associés, l’un ne va pas sans l’autre.

L’homme n’est pas un système clos. L’individu en tant qu’être séparé du monde n’existe pas. […] Le destin de l’homme est cosmique. Les éléments dont il est constitué viennent du cosmos et retourneront au cosmos quoi qu’il arrive. […] Nous vivons sur Terre un temps limité, mais notre mort individuelle est nécessaire à l’évolution de la collectivité. Nous sommes partie prenante de cette évolution.

C’est ainsi que la thématique du temps est abordée par l’astrophysicienne française Sylvie Vauclair dans le Prologue de son volume intitulé De l’origine de l’Univers à l’origine de la vie. Des propos qui m’ont incité à lire ce livre.

Le chapitre initial porte une question fondamentale, source du questionnement qui sera développé tout au long des autres chapitres : Le temps existe-t-il ? Les notions du temps, de l’existence, de la réalité, de la conscience, des idées, de la vie et de la mort, du sens de la vie, sont tour à tour considérées. L’autrice de conclure : « Comme nous le verrons dans la suite de cet ouvrage, le temps, à l’échelle de l’Univers, est celui de l’évolution de la complexité. »

Le temps humain est abordé au chapitre 2. L’histoire de la notion de temps en fonction des phénomènes astronomiques est relatée : la division des jours, l’année solaire et l’année sidérale, les calendriers julien et grégorien, la seconde astronomique et la seconde atomique définie en 1967.

Intitulé Le temps au-delà du temps, le chapitre 3 porte sur la mesure du temps : « l’écoulement du temps n’est pas le même partout dans l’Univers. Il dépend de plusieurs paramètres liés à la vitesse des objets les uns par rapport aux autres, à leur masse et à leur environnement. » Les points suivants sont traités dans ce chapitre : le temps relatif, la Relativité générale et le temps quantique.

Le chapitre 4 présente le temps cosmique, le temps d’expansion depuis le « début » de notre Univers. L’importance du « temps de Planck » est soulignée. Le chapitre 5, intitulé Sortir du néant, porte sur une dimension de l’Univers difficilement compréhensible : « Le langage de tous les jours n’est pas adapté à la description des premiers instants de l’Univers, ni d’ailleurs de l’Univers dans son ensemble. » Après avoir rappelé des images représentatives de l’Univers et défini la notion d’émergence, l’autrice décrit les quatre interactions fondamentales. Quelques théories sur la naissance de l’Univers sont ensuite exposées.

Les chapitres suivants décrivent l’évolution de l’Univers depuis le «temps de Planck », du moins celle des 5 % de matière baryonique : L’univers existe ! (6), Le temps des atomes (7), Le temps des planètes [et du Système solaire] (8), et La Terre, planète spéciale (9).

Les derniers chapitres portent sur l’origine et les constituants de la vie / du vivant : Le passage (10), Le temps de la vie (11), Et maintenant ? (12). Les questions abordées dans ces chapitres sont ouvertes et leurs réponses sont complexes et hypothétiques. Qu’est-ce que le vivant, la vie ? Comment le carbone joue-t-il un rôle déterminant dans l’émergence de la vie ? L’autrice reconstitue le phénomène de la vie en parcourant à rebours les éléments constitutifs de notre corps : la peau, l’intérieur du corps, les cellules, les chromosomes, l’ADN, la double hélice, les bases azotées de l’ADN et de l’ARN, les gènes, les protéines, l’ARN messager. Elle exprime ainsi le grand mystère de l’origine de la vie : «Nous ne sommes pas des poussières d’étoiles, nous sommes des organismes très structurés, construits à partir de poussières d’étoiles. Ce n’est pas tout à fait la même chose ! » Le dernier chapitre fait état des diverses définitions de la vie et des hypothèses multiples sur son origine.

La Conclusion fait écho aux premiers mots de l’introduction : Qui suis-je ? Qu’est-ce que la conscience ? Laissons aux lectrices et aux lecteurs le plaisir de lire les réponses à ces questions fascinantes et existentielles.

Cette conclusion évoque chez moi L’exubérance, le chapitre initial de L’œil américain écrit par le célèbre poète naturaliste québécois Pierre Morency.

Le livre est complété par les notes et références bibliographiques, et les remerciements.

La mise en page remarquable du livre mérite d’être soulignée.
Les chapitres sont titrés et numérotés. Le texte introductif est précédé d’une citation. L’exposé est développé sous plusieurs sous-titres. Les notes et références sont insérées à la fin du livre. L’ensemble est bien aéré et agréable à lire.
Une trentaine de photos couleur sont insérées au milieu du livre, entre les pages 96 et 97. À quelques exceptions près, ces superbes images ont été produites par la NASA.

Cet ouvrage fourmille de connaissances présentées d’une façon captivante et didactique, mais il rappelle surtout des questions séculaires et suscite des réflexions pertinentes sur l’origine de l’Univers et l’origine de la vie. Un livre absolument passionnant !

Référence

Vauclair, Sylvie. – De l’origine de l’Univers à l’origine de la vie. Une virgule dans l’espace-temps. – Paris : Odile Jacob, 2017. – 188 p. + planches de photos couleur. – ISBN 978-2-7381-3620-6. – [Citations : pp. 9, 12, 13; 22; 39; 57; 149]. – BAnQ : 523.1 V357d 2017.

Image

Nébuleuse du Voile – (Caldwell 34 is the western part of the Veil Nebula). – Crédits : NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team. – [Image sur la page de couverture du livre; image reproduite et légendée au n° 15 des planches de photos couleur].

Lecture complémentaire

Morency, Pierre. – L’œil américain. Histoires naturelles du Nouveau Monde. – Illustrations de Pierre Lussier. – Montréal : Boréal, 1989. – 358 p. – ISBN 2-89052-308-X. – [Réédition en 2020; papier : 978-2-7646-2648-1; PDF : 978-2-7646-3648-0; ePub : 978-2-7646-4648-9]. – [L’exubérance, pp. 15-23]. – Bibliothèques de Montréal et BAnQ : 508.714 M et 508.714 M8431o 2020.

Sur la Toile

Sylvie Vauclair (Site de l’astrophysicienne).

Au-delà du ciel / Fatoumata Kebe

Explorer notre environnement spatial apporte bien plus de questions que de réponses. À cela s’ajoute aussi un sentiment d’étourdissement face à l’immensité et la magnificence de cet Univers.

L’astrophysicienne française Fatoumata Kebe, d’origine malienne, propose un album photos de merveilleuses images des dernières découvertes célestes. Mais, grâce à sa partie complémentaire intitulé Comprendre l’observation et l’exploration spatiales, elle nous propose d’aller plus loin que la seule consultation d’images commentées.

I – Images commentées

Chaque image fait l’objet d’un exposé d’une page. Celui-ci compte quelques paragraphes portant sur les caractéristiques majeures de l’astre observé.

À titre d’exemple, le texte accompagnant la première image est intitulée Le Soleil, notre étoile. Deux points sont soulignés : la distance qui nous sépare du Soleil (environ 150 millions de kilomètres) et le temps écoulé pour que la lumière solaire nous parvienne (8 minutes et 20 secondes). Et la conclusion qui se dégage de cette observation : « Regarder l’espace et pratiquer l’astronomie, c’est contempler le passé. Plus les astres sont loin de nous, plus l’image que l’on a d’eux est ancienne. »

Les 68 images commentées sont listées dans la table des matières (p. 5) et dans un répertoire sous forme de vignettes (p. 204-205). Citons quelques exemples : La nébuleuse de la Bulle, Une galaxie de Seyfert, La galaxie de la Roue de chariot, L’étoile IRS 4, Une céphéide, Les Dentelles du Cygne, La nébuleuse du Voile, Les Pléiades, L’étoile Wolf-Rayet 124, L’amas d’étoiles Westerlund 2, La galaxie du Fantôme, L’objet Herbig-Haro 110, Les champs magnétiques d’une galaxie, Une lentille gravitationnelle, La comète Neowise.

II – Pour aller plus loin

La seconde partie du livre porte sur ces thèmes :

D’où viennent des photos?
Le spectre électromagnétique et les télescopes
Comment ces images sont-elles constituées?
L’Univers observable
Les constellations
La carte céleste
Le cycle de vie d’une étoile
Les trois grands types de nébuleuses.

Un lexique de 4 pages suit la présentation de ces thèmes.

L’ouvrage est complété par un portrait et une brève autobiographie de l’autrice, les remerciements et les crédits iconographiques.

Un livre de vulgarisation scientifique remarquable, avec une mise en page exemplaire.

Référence

Kebe, Fatoumata. – Au-delà du ciel. Comprendre l’Univers grâce aux dernières images des télescopes. – Paris : Les Arènes, 2024. – 206 p. – ISBN 979-10-375-1014-3. – [Citations : p. 7, 10]. – Bibliothèques de Montréal et BAnQ : 520.222 K256a 2024.

Image

Amas de jeunes étoiles Westerlund 2 (14 octobre 2016). – Crédit : X-ray: NASA/CXC/SAO/Sejong Univ./Hur et al; Optical: NASA/STScl.

Image reproduite sur la page de couverture et sur les pages 130-131, avec commentaire.

Sur la Toile

Fatoumata Kébé, astrophysicienne « passeuse de science », de la banlieue aux plateaux TV (Rencontre avec Claire Thévenoux, Ouest-France, 18 juin 2024).

Dossiers sur l’astronomie, l’astrophysique et la cosmologie

L’astrophysique est une science des extrêmes, du calcul et de l’imagination.

Plusieurs auteurs sont associés à la publication du livre intitulé L’astrophysique. Du big bang aux dernières découvertes : Yann Belloir, Marc Bousquet, Paul Mallet, Éric Mathivet et Fabien Mieturka. L’édition 2020 a été revue et corrigée par Françoise Beck-Frehel.

Le livre contient 39 dossiers regroupés sous sept thèmes : Repères, Le big bang, Concevoir l’Univers, Étoiles et galaxies, Le Système solaire, Signaux énigmatiques, Destinées cosmiques. Ces thèmes sont précédés par une introduction (Le ciel, miroir des origines) et suivis par une conclusion (La cosmologie, bientôt à l’âge adulte). La table des matières est affichée sur la quatrième de couverture.

Chaque dossier constitue une fiche synthèse sur un volet déterminé, par exemple L’exception terrestre, sous le thème Le Système solaire. Son agencement est commun à tous les dossiers, sur quatre pages : titre du fichier, résumé de l’exposé en gros caractères gras, texte de l’exposé en petits caractères, illustrations légendées, sommaire des notions abordées inséré dans un encadré.

Les questions formulées tout au long du livre sont aussi diverses que multiples. À titre d’exemple, celle-ci: « Quel rapport entre vous, moi, le support sur lequel vous lisez ce texte, une fleur, une étoile et les anneaux de Saturne ? » La réponse est dans le dossier intitulé Brève histoire de la matière.

Notons que les sujets qui font débat sont aussi évoqués, telle la présence ou non de vie (simple ou évoluée) sur d’autres planètes que la Terre ou sur des exoplanètes dans notre Galaxie ou ailleurs dans l’Univers.

Cet ouvrage s’avère donc un outil de référence remarquable pour saisir l’essentiel des grandes données astronomiques, astrophysiques et cosmologiques.

Référence

Bousquet, Marc et autres. – L’astrophysique. Du big bang aux dernières découvertes. Édition 2020. – Édition revue et corrigée par Françoise Beck-Frehel . – Paris : Éditions du Sens, 2019. – 164 p. – ISBN 978-2-37983-005-1. – [Citation : Introduction, p. 3].

Image

Nébuleuse du Sorcier (16 mars 2010) – Crédit : NASA/JPL-Caltech/UCLA. – [Dans le livre : page 102].

Univers : de l’œil nu au télescope spatial James-Webb

Gardons les yeux clos, appliquons-nous à imaginer une relation homme-ciel mue par des besoins concrets, mais perçue aussi comme source d’émerveillement.

Un livre grand format intitulé Univers, de l’œil nu au télescope spatial infrarouge James-Webb, par les auteurs Marina Costa et Walter Riva.

Le récit

L’ouvrage se caractérise par son approche intimiste, par cette invitation personnelle : dans un planétarium virtuel, fermer les yeux pour effectuer un voyage imaginaire parcourant l’histoire des humains en relation avec le ciel.

Les images

L’ouvrage se caractérise aussi par son grand nombre d’images [plus de 300], généralement affichées pleine page, et les nombreuses infographies originales de Matteo Riva.

Voyons quelques exemples.

Sur la page de couverture : l’imposante image des Piliers de la création produite par le télescope spatial James-Webb, image reproduite et légendée aux pages 260-261. Sur la quatrième de couverture : l’intrigante image de l’étoile Wolf-Rayet 124 prise par le TSJW, image reproduite et légendée aux pages 262-263.

Dans la partie préliminaire (titre, sommaire, introduction), ces superbes images légendées prises par des télescopes spatiaux (TSJW, Hubble, Spitzer) : le Nuage moléculaire du Caméléon, les Falaises cosmiques, les Voiles du Cygne, la paire de Galaxies du Manchot et de l’ Œuf, le cœur de la Galaxie spirale M106, le rémanent de supernova E0102, la Nébuleuse de la Lagune (M8), la Nébuleuse d’Orion (M42).

Dans les parties suivantes du livre, des images tout aussi époustouflantes accompagnent l’exposé des auteurs.

Le contenu

Le livre compte une douzaine de chapitres portant sur l’exploration du ciel présentée d’une façon chronologique. Les chapitres sont distingués par la couleur de leur marge, sans être numérotés. Leurs titres sont évocateurs (pages entre parenthèses; infographies indiquées par une flèche) :

1 – 40 00 ans d’observation à l’œil nu (18-41)
→ Les étoiles polaires au fil des millénaires (40– 41)

2 – Depuis 400 ans, les yeux rivés au ciel, derrière l’oculaire du télescope (42-73)
→ Évolution des schémas optiques des télescopes (70)
→ Les télescopes terrestres : leur taille et leur emplacement (72-73)

3 – Depuis 90 ans, au-delà de la lumière les longueurs d’onde secouent l’astronomie (74-101)
→ Le spectre électromagnétique (81)

4 – Il y a 60 ans, l’homme posait le pied sur la Lune (102-131)

5 – À la conquête des planètes [Système solaire] (132-169)

6 – À la découverte des exoplanètes (170-179)
→ Les exoplanètes : leur nombre, leur masse, leur distance de la Terre, les méthodes de détection (172-173)

7 – Télescopes terrestres et spatiaux géants, jusqu’au James-Webb (180-235)
→ Le radiotélescope (235)

8 – À l’aube d’une nouvelle ère avec le télescope spatial James-Webb (236-291)
→ Lorsque la matière et l’antimatière se rencontrent (277)
→ La morphologie des galaxies et leur distribution dans l’Univers (277-278)

9 – Depuis 50 ans, en compagnie de la matière noire (264-291)

10 – Depuis 25 ans, en compagnie de l’énergie noire (292-315)
→ L’origine des éléments chimiques; Tableau périodique des éléments (296-297)

11 – 8 ans d’astronomie gravitationnelle (316-329)
→ Projet LISA, antenne spatiale à interférométrie laser (329)

12 – Nous et l’Univers, ou le multivers (330-337).

L’ouvrage est complété par des conclusions (Annotation), les crédits des illustrations (Références), des code-barres (Un écrin d’étoiles), une bibliographie (livres, périodiques, sites), les biographies des auteurs, et les données bibliographiques.

Référence

Costa, Marina; Riva, Walter; Riva, Matteo (infographie). – Univers : de l’œil nu au télescope spatial infrarouge James-Webb. – Traduction par Christine Favart-Lorenzi. – Chermignon (Suisse) : Nuinui, 2023. – ISBN 978-2-88975-540-0. – [Réédition prévue en octobre 2024]. – [Citation : Introduction, p. 14]. – BAnQ : 522 C8376u 2023.

Image

Piliers de la création – Crédits : Joseph DePasquale (STScI), Anton M. Koekemoer (STScI), Alyssa Pagan (STScI).

Micro-organismes et hygiène domestique

Les bactéries : amies ou ennemies ? : un livre de vulgarisation scientifique par le professeur Markus Egert, microbiologiste et hygiéniste.

Dans son Avant-propos, l’auteur précise ainsi le but de son ouvrage : « Ce livre parle de nos rencontres quotidiennes avec des micro-organismes tels les bactéries, les champignons et les virus – et relate l’histoire de l’une des cohabitations les plus difficiles : celle de l’homme et des microbes. »

Le livre compte quatre parties ayant chacune un titre accrocheur :

1 – Micro-organisme : les premiers habitants de la Terre… et sans doute les derniers
2 – Une bactérie ne vit jamais seule
3 – Nous sommes cernés !
4 – Au quotidien, sous les tropiques ou dans l’espace : les bactéries ont toujours une longueur d’avance.

Pratiquement toutes les facettes de la vie quotidienne sont évoquées dans l’ouvrage. Tout au long de son exposé, l’auteur résume ses propos dans des encadrés (définitions de termes et conseils hygiéniques).

La partie initiale relate l’intérêt de l’auteur envers les micro-organismes, l’origine et la description des micro-organismes, puis elle porte sur la sexualité, les biofilms et microbiomes. Elle est complétée par la présentation des créatures les plus répugnantes chez l’humain, dont les salmonelles, le norovirus, la bactérie du poulet, le rotavirus, l’E. Coli, le virus de la grippe, les moisissures, les Listeria et la gale. – Citation : « L’organisme humain peut être colonisé par 15 000 types de micro-organismes différents. Nous n’en connaissons que 20 %, la partie émergée de l’iceberg. »

La partie suivante porte notamment sur ces sujets : les infections nosocomiales, les logements, l’éponge de cuisine, la cuisine et les aliments, le réfrigérateur, les planches à découper, le lave-vaisselle, l’eau et les canalisations, les toilettes, les mobiles. – Citation : « L’éponge de cuisine est un véritable eldorado pour les micro-organismes. Deux centimètres cubes d’éponge renferment plus de bactéries qu’il y a jamais eu d’êtres humains sur la Terre. »

La troisième partie porte, entre autres, sur l’eau bénite, les antibiotiques, les désinfectants, les transports en commun et de longues distances (avions, navires, trains), le paludisme, les épidémies, les sports et salles de sport, les animaux domestiques. Citation : « On connaît aujourd’hui environ 200 agents pathogènes responsables des zoonoses. Un peu moins de 2,5 milliards de cas de maladies et plus de 2 millions de décès par an dans le monde entier sont imputables à seulement 13 agents zoonotiques transmis de l’animal à l’homme. »

Le dernier chapitre porte sur plusieurs autres sujets familiers : les cosmétiques, la transpiration et les antitranspirants, la mauvaise haleine, le lavage des mains, le lave-linge et les agents de blanchiment, les voyages et les maladies infectieuses, la rage. – Citation : « On aurait pu résumer le contenu de ce livre par un titre très court : Lavez-vous les mains ! »

L’ouvrage est complété par un épilogue, un glossaire et une bibliographie.

Le recours à l’humour rend fort agréable la lecture de cet ouvrage, en plus de susciter l’adhésion aux conseils hygiéniques formulés par l’auteur.

Référence

Egert, Markus; Thadeusz, Franck. – Les bactéries : amies ou ennemies ? – Traduction de l’allemand par Sabine Rolland. – Paris : Larousse, 2021. – 256 p. – ISBN 978-2-03-600810-6. – [Citation : p. 5, 32, 86, 180, 203]. – Bibliothèques de Montréal et BAnQ : 579.3 E292b 2021.

Image

Comparaison des tailles de différents contaminants biologiques © 2019, Antoine Campeau-Péloquin, Sophie Roy, Gilles Chabot (illustration), Le monde en images, CCDMD.

Auteur

Prof. Dr. rer. nat. Markus Egert (Furtwangen University)
Prof. Dr. rer. nat. Markus Egert (Institute of Precision Medicine)

Sur la Toile

Infections post-opération : elles sont généralement causées par nos propres bactéries! (Raphaëlle Delorme, Québec Science, 3 juillet 2024)
Introduction aux bactéries (Parlons sciences)
Le corps humain, terrain de toute une biodiversité ! (Laurent Palka, microbiologiste, Maître de conférences du Muséum national d’Histoire naturelle, février 2023)
Présentation des bactéries (Larry M. Bush, Le manuel MSD, 2022)
Tout savoir sur la listériose (Chloé Bourquin, La Presse, 22 juillet 2024)