Star Wars, Voyage au centre de la Terre : quelles réalités physiques ? - 29/04/2007

1 - L'énergie de l'Etoile de la Mort

Capable de réduire une planète en poussière, l'Étoile de la Mort est le symbole de la puissance de l'Empire. Est-il possible d'estimer la formidable énergie qu'elle met en jeu ? Pour détruire une planète, il faut dépenser une énergie suffisante pour compenser l'énergie gravitationnelle qui lie sa matière. Pour une planète semblable à la Terre, l'énergie nécessaire est tout à fait considérable. Elle correspond à celle que rayonne la totalité du Soleil durant 6 jours. Et cette valeur gigantesque n'est qu'un minimum car, dans cette hypothèse, les débris de la planète se répandront dans l'espace à une vitesse voisine d'une dizaine de kilomètres par seconde. Il faudra donc attendre des heures avant de constater les effets de la frappe. C'est bien connu, Dark Vador est impatient. Les jolis effets pyrotechniques qu'il aime à contempler depuis son destroyer interstellaire ne peuvent être obtenus que si son turbo-laser fournit une énergie supplémentaire, nécessaire pour assurer aux débris une expansion rapide. En visionnant le film image par image la vitesse d'expansion des parties externes de la planète peut être estimée : elle est voisine de 10 000 kilomètres par seconde. L'énergie nécessaire pour cette violente explosion est un million de fois plus grande que la valeur fixée précédemment. La puissance que doit fournir le générateur principal de l'Etoile de la Mort pour produire une telle énergie en quelques jours est tout simplement phénoménale : plusieurs millions de fois supérieure à la puissance lumineuse que rayonne le Soleil…

D'où peut bien venir une telle puissance ? Inutile de penser à des réactions chimiques, comme la combustion, ou aux réactions de fission nucléaire comme celles qui alimentent les centrales EDF. Même les réactions de fusion thermonucléaire qui se déroulent au cœur des étoiles ont un rendement trop faible pour les basses œuvres de l'Empire. Si les étoiles sont si brillantes, c'est avant tout parce qu'elles sont très grosses. Une étoile un million de fois plus brillante que le Soleil a une masse environ 50 fois supérieure, trop importante pour la faire tenir dans l'Étoile de la Mort… La seule solution « raisonnable » au regard de la physique connue serait que l'Etoile de la Mort extraie son énergie d'un trou noir en rotation rapide. C'est dire si les ingénieurs de l'Empire sont vraiment forts…

2 - Comment les landspeeders flottent-ils au-dessus du sol ?

La façon la plus simple de procéder serait d'utiliser un coussin d'air. Dans ce dispositif, la force qui maintient le véhicule au-dessus du sol résulte d'un fort courant d'air soufflé vers le sol par de puissantes turbines. C'est ce principe qui permet aux hovercrafts de traverser la Manche sans encombre. Pour se maintenir en l'air en permanence il faut bien sûr continuellement souffler de l'air. Sur la désertique planète Tatooine, ce fort courant d'air doit soulever quantité de sable et de poussières. L'absence de cette nuée poussiéreuse derrière un lanspeeder nous oblige à revoir notre copie…

On pourrait aussi imaginer un dispositif de lévitation magnétique comme celui qu'utilise le Maglev, un train expérimental à grande vitesse japonais. Dans ce cas, le défaut réside dans le fait que, dans le désert de Tatooine, on ne voit nulle trace des rails prévus à cet effet… Un champ magnétique rapidement variable dans l'espace permet aussi de faire léviter des objets. Ainsi, des scientifiques ont longuement maintenu en l'air une grenouille et une sauterelle ! Malheureusement, ce phénomène ne peut se maintenir que dans l'entrefer du puissant électro-aimant utilisé.

La solution réside peut-être dans un dispositif qui annulerait localement la gravité. L'idée de base est simple : puisque l'on sait faire écran au champ électromagnétique en utilisant une cage de Faraday, pourquoi ne serait-il pas possible de faire écran au champ de gravitation ? Imaginez que vous disposiez d'un appareil capable d'une telle prouesse : montez dessus, branchez-le et hop ! vous voilà flottant dans les airs ! Cette solution est-elle envisageable ? Et bien, la réponse est oui ! Pour cela, il suffit d'être capable de créer un phénomène d'induction gravitationnel, similaire à celui qui est à l'œuvre dans les plaques de cuisson à induction. De la matière accélérée dans un tube en forme de ressort se refermant sur lui-même (un solénoïde torique) crée un champ gravitationnel qui, convenablement orienté, s'oppose à la gravité terrestre.

Seul inconvénient : la matière utilisée doit avoir la densité de celle que l'on trouve dans une étoile à neutrons et son accélération est si fantastique qu'elle atteint la vitesse de la lumière en quelques millièmes de seconde… Ah ! dernier défaut : le kilo d'étoile à neutrons se vend à un prix vraiment prohibitif sur les marchés de la Bordure Extérieure…

2 - Les vaisseaux spatiaux

Les chasseurs impériaux TIE (acronyme de Twin Ion Engine ; moteur à double flux ionique) sont propulsés par des moteurs ioniques semblables à ceux qui équipent la mission Deep Space 1, lancée en octobre 1998. La poussée de ces moteurs résulte de l'éjection d'atomes ionisés, accélérés à très grande vitesse par un fort champ électrique. Les moteurs ioniques actuels sont tout à fait incapables d'exécuter les acrobaties que réalisent les chasseurs de l'Empire.

Le moyen le plus rapide pour se rendre d'une planète à une autre est de passer par une sorte de raccourci spatio-temporel, l'hyperespace. Le physicien américain John Wheeler nomma « trous de vers » ces tunnels de l'espace-temps, par analogie avec les galeries que creusent les vers dans le sol. L'établissement d'un tel raccourci n'est guère aisé car elle nécessite une matière exotique, encore jamais observée, dont la masse est négative ! Pas de doute, les impériaux sont vraiment des gars malins…

3 - La bibliothèque Jedi

Comment faire tenir toute la connaissance d'une civilisation galactique dans une bibliothèque de taille raisonnable ? En faisant tenir toute l'information contenue dans une grosse encyclopédie sur la tête d'une épingle ! Impossible ? Il suffit de réduire 35 000 fois la taille des caractères et des images de la fameuse encyclopédie pour pouvoir les faire tenir sur une tête d'épingle. Réduire un point d'imprimerie de ce facteur lui donne une taille 20 à 30 fois supérieure à celle d'un atome.

Pour réaliser notre prouesse, il suffirait donc de savoir manipuler efficacement les atomes un par un. Dans ce cas, tous les livres de l'Humanité pourraient être gravés sur une feuille de métal d'un mètre de côté. Et encore, il y a mieux ! Au lieu de reproduire les textes à l'identique, il faudrait coder l'information de façon compacte, comme l'ADN stocke notre code génétique. Il suffirait alors d'un simple grain de sable pour stocker tout le savoir humain ! Bienvenue dans le nanomonde !