Du bruit et des sons dans l'espace?



Serenity, film de science-fiction produit en 2005, est l'une des rares œuvres cinématographiques dans laquelle on n'entend aucun son lorsque l'action se déroule dans l'espace. Bien que cela puisse, pour certains, ruiner l'ambiance, c'est une touche peu fréquente de réalisme que de nombreux films ne partagent pas : il n y a en effet aucun son dans le vide spatial.

Une explosion dans l'espace (avec son et image)
Le son est une onde mécanique, et nécessite conséquemment un support matériel : du gaz, du solide ou du liquide, qu'importe. Dans le vide, la densité trop faible de particules ne permet pas, non seulement de propager une onde sonore, mais ne serait-ce que de la créer.

Son et densité de matière sont étroitement liées : plus un corps est dense, plus vite l'onde sonore se propage. Par exemple, la vitesse d'une onde sonore dans l'atmosphère au niveau de la mer est environ de 340 m/s. Dans l'eau par contre, elle atteint 1500 m/s. Dans la glace d'eau, près de 3 km/s et dans un solide comme l'acier, plus de 5 km/s. La vitesse du son dépend d'autres variables comme la température (elle même liée à la densité) ou la composition du milieu concerné, toutes ces variables n'ayant aucune signification dans le vide, où la température est proche du zéro absolu et la composition quasi-nulle.

Ou pourrait-on entendre des sons?

 
Bien qu'on le qualifie de vide, le vide spatial contient néanmoins des particules, dans une densité extrêmement faible. Si en théorie, une explosion sonore d'une puissance phénoménale pourrait ébranler le cosmos jusqu'à propager un choc sonore, en pratique, c'est irréaliste. Certaines explosions formidables (notamment les sursauts gammas) ont une puissance terrifiante ; toutefois, avant le moindre son, lumière et chaleur dégagées auraient tôt fait de réduire en cendre la moindre oreille à portée d'écoute.

Sur la Lune, un son provenant par exemple de l'impact d'une météorite pourrait se propager à travers le sol, à la manière d'ondes sismiques (qui sont également des ondes mécaniques). En pratique, nos système sensoriels ne permettraient pas d'entendre quoi que ce soit en collant l'oreille contre le sol. Encore moins à la surface de la lune, sur laquelle un quasi-vide nous entourerait.

Il n'y a donc que dans des milieux suffisamment denses, telle qu'une atmosphère, que l'on peut entendre des bruits. La densité minimale pour entendre un son dépend bien sûr des capacités réceptrices de l'individu ou du capteur censé enregistrer un son.

Et l'onde lumineuse dans tout ça?

Soit dit de manière anecdotique, l'onde lumineuse se propage bel et bien dans l'espace... La lumière est un étonnant paradoxe de la physique, une entité que l'on considère, depuis Young et Fresnel, à la fois comme une onde et des corpuscules. Ainsi la lumière possède des caractéristiques de l'onde (sa propagation, sa diffraction) mais possède sa propre particule (photon). Elle n'a pas besoin de milieu dense, qui ne ferait que la ralentir ou la stopper.



4 commentaires:

Guy333 a dit…

Si je lis cet article, c'est justement parce que je me suis posé cette question de savoir si quelque chose dans le cosmos pouvait être porteur de fréquences en les transformant en vibrations sonores pouvant faire bouger les tympans? il faut quelque chose de dense comme l'air, et dans l'espace, il n'y en a pas.

Dans le film Alien, il est dit que personne ne peut nous entendre crier dans l'espace; ce qui est vrai. Cependant, à la fin des deux premiers opus, l'on peut entendre l'explosion d'un vaisseau (le nostromo pour ceux qui connaissent), et la planète.. ..je ne me rappelle plus comment elle s'appelle. Il y a là une erreur, ou plus exactement une entrave à la science, mais pour la bonne cause: le spectacle
..à l'instar de plein d'autres films comme Star Wars par exemple!

Carnégie a dit…

La planète s'appelle Lv4-26 ;) Dans l'espace, le vide n'est pas totalement vide, il reste toujours quelques atomes, de l'ordre d'un ou deux par mètre-cube, si ma mémoire est bonne. Nettement insuffisant pour propager un son audible par notre oreille. Néanmoins, existent des poches de gaz plus dense dont certains sont très connus (le nuage de Magellan, par exemple) mais là encore, pas assez dense pour propager le son.

En fait, il est encore heureux que le vide ne propage pas le son, nous entendrions sans cesse, sinon, l'astre le plus bruyant de notre système solaire, à savoir... le soleil lui-même! Le bruit qu'il émet en surface provoque de véritables tsunamis sonores, aisément capable de crever nos tympans.

violentken a dit…

Vous dites que le son a besoin de matière pour se propager, ce qui est logique.
Etant bien familiarisé depuis tout petit qu'il n'y a pas de sons dans le vide spatial, qu'en serait-il lors d'une explosion d'étoile ? L'astre expulsant d'énormes quantités de matières (gaz, molécules, solides, …), serait-il possible qu'il y ait du son ?
Je parle dans l'absolu bien sûr hein, vu la force du phénomène, il est certain qu'une oreille ne résisterait pas…
Mais la question est là : peut-il y avoir une onde sonore lorsqu'une étoile explose ?

S.D. a dit…

Intéressante question. Comme indiqué ci-dessus, son et densité de matière sont étroitement liées : à partir du moment ou il y'a présence suffisante de matière, généralement du gaz en expansion lors d'une explosion, on peut supposer que des ondes sonores se déplacent à l'intérieur de la matière éjectée. Dans le cas du big bang (qui par ailleurs, n'est pas une explosion au sens strict, mais une expansion), on suppose que des trains d'ondes ont accompagné la naissance de l'univers jusqu'à aujourd'hui (le fond diffus cosmologique), qui représente un peu le fond sonore résiduel du phénomène, et est présent partout dans l'espace (bien qu'il s'agisse en fait d'ondes électromagnétiques). On peut alors imaginer que des chocs d'atomes se produisent au sein du nuage produit par l'explosion, que des vagues de densité s'y propagent, dans tous les sens. Quant à savoir si une vague sonore particulière suivrait l'expansion de façon centrifuge, accompagnant ainsi le "bord de l'expansion de matière" (autrement dit, entendrait-on un choc sonore lorsque la matière éjectée nous atteindrait, dans l'hypothèse ou on se trouverait dans l'espace vide à ce moment), cela pourrait paraître plausible dans la mesure ou on changerait d'un environnement vide à un environnement plus dense en matière - il y'aurait forcément des mouvements de matière, ce qui définit un son. Est-ce qu'une oreille humaine pourrait "l'entendre"? cela reste à déterminer.

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