Les Lois d’échelle: La Physique du petit et du grand

Si vous cherchez un livre passionnant pour cet été, un de ces livres qui vous font considérer le monde avec un regard neuf, alors précipitez-vous sur celui-ci. Écrit par un chercheur du CNRS spécialiste de mécanique des fluides, Thomas Séon, Les Lois d’échelle: La Physique du petit et du grand vous emmène faire un voyage original, en passant de la biologie au transport aérien, en passant par la navigation, les bulles de champagne et l’invention du pendule.

L’idée qui régit ce lire, c’est que malgré les différences de taille, de proportion ou de structure, les organismes et mécanismes qui nous entourent suivent les mêmes lois, et qu’on peut en tirer des conclusions parfois étonnantes. Ainsi en est-il de la vitesse de croisière de tout engin volant, proportionnelle à la racine carrée du rapport entre masse et surface ailée, qu’il s’agisse d’un pinson ou d’un 747. Ou encore de la vitesse à partie de laquelle un bipède passe de la marche à la course.

D’autres phénomènes sont encore plus intrigants, comme cette relation entre la masse des haltérophiles et la masse record soulevée dans leur catégorie, permettant ainsi d’affirmer qu’il est inutile de classer ces athlètes en catégories, puisque la force maximale est proportionnelle à leur masse corporelle élevée à la puissance 2/3. Avec cette approche, le turc Naim Süleymanoğlu, pourtant de petite taille, fait figure d’Hercule de poche, surpassant les performances de tous les autres haltérophiles, une fois qu’on les ramène à cette échelle unique.

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Ouvrage de vulgarisation scientifique avant tout, ce livre ne requiert pas de connaissances fondamentales très sophistiquées, même si la dernière partie, consacrée aux applications de la mécanique des fluides et aux mouvements dans des corps liquides, est peut-être la plus complexe. Il suffit de comprendre le principe d’une échelle logarithmique, de se débrouiller avec les puissances pour saisir les principaux raisonnements suivis par l’auteur, et s’émerveiller des règles uniques qui régissent la diversité du vivant.

Étant plus matheux que physicien, j’ai eu du mal avec l’enseignement de cette matière à partir des classes préparatoires. Il m’a toujours semblé qu’on s’intéressait d’abord aux formules, avant de nous intéresser au bien fondé des démarches, qui ont mené à l’élaboration de celles-ci, avec ou sans usage des mathématiques pour y parvenir. Ce livre, par la diversité des thèmes qu’il aborde et l’originalité des méthodes, m’a un moment réconcilié avec cette matière.

Un grand merci, enfin, à Robert Bouhnik qui m’a fait découvrir cette petite merveille.

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