Discussion Utilisateur:EL/Applications de la science

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Il est souvent reproché aux scientifiques, voire à la science en général, de ne pas être dans le monde réel. Pour autant, à chaque instant, l'homme utilise des objets ou des notions issues des découvertes scientifiques. Ne serait-ce d'ailleurs que sa montre.

[modifier] Exemples d'applications

[modifier] Applications laser

En 1896, Pieter Zeeman, un chercheur néerlandais, met un gaz dans un champ magnétique et remarque qu'un arc électrique dans ce gaz émet une deuxième couleur. En 1921, Otto Stern et Walther Gerlach font passer un gaz d'atomes d'argent vaporisé dans un champ magnétique et remarquent que ce jet se divise en deux. Dans les années 1950, un chercheur français, Alfred Kastler, mène des travaux sur le pompage optique, une méthode consistant à bombarder des atomes avec des rayonnement électromagnétiques pour leur transmettre de l'énergie, énergie qu'ils libèrent ensuite sous forme de lumière.

À l'époque, personne ne voyait d'application concrète à ces recherches, il s'agissait juste d'étudier les propriétés intimes de la matière pour mieux la connaître. Zeeman reçut le prix Nobel de physique en 1902, Kastler en 1966, reconnaissance suprême par leurs pairs, mais si l'on avait demandé aux citoyens, payant leurs impôts et finançant la recherche publique, leur avis sur la question, ils auraient certainement répondu que l'argent aurait été mieux employé ailleurs (ce qui ne dispense pas les organismes de recherche publics de rendre des comptes sur la gestion des fonds qui leur sont alloués).

Pourtant, les travaux de Zeeman, Stern et Gerlach permirent de découvrir le spin, une propriété fondamentale de l'atome, et ont permis le développement de la résonance magnétique nucléaire (RMN), qui permet entre autres de dépister des cancers (imagerie par résonance magnétique, IRM) et de caractériser de nouvelles molécules, notamment des médicaments. Les travaux de Kassler, quant à eux, ont conduit au développement des lasers, qui ont envahit notre vie : lecteur de disques compacts (CD musicaux et CD-ROM) et de DVD, pointeur laser de visée (pour les présentations publiques ou sur des niveaux à bulle), mesure de distance, opération de micro-chirurgie...

[modifier] Applications informatiques

Les exemples d'utilisation des sciences fondamentales dans la vie courante sont nombreux. Par exemple, pour lire ce texte, vous utilisez un ordinateur. Or sans mécanique quantique, pas de semi-conducteur, ni d'écran LCD - les écrans cathodiques utilisent d'ailleurs pour leur part les découvertes des rayons cathodiques et de la phosphorescence -, ni de laser (pour le lecteur de cédéroms ou DVD). Quant aux imprimantes, que celles-ci soient à laser ou à jet d'encre, les équations de la physique ont présidé à leur conception (pour les imprimantes à jet d'encre : piézoélectricité ou propriétés de la vaporisation, selon le modèle; et pour les unes comme pour les autres, résultats sur les propriétés de surface des liquides (tension superficielle)).

[modifier] Applications musicales

Sans mathématiques, pas de DVD ni de MP3 : nous devons les procédés de compressions qui sont utilisés dans ces produits à des recherches poussées en analyse. On pourrait certes créer des compressions de façon empirique, mais il reste à démontrer :

qu'elles auraient en quoi que ce soit une efficacité comparable
comment on pourrait se fixer un taux de compression réaliste sans considérations sur l'entropie de Shannon.

De même, sans la prise en compte de quelques corrections décrites par la relativité générale, le GPS ne fonctionnerait pas plus de quelques secondes.

Ces applications surviennent plusieurs dizaines d'années après les travaux qui sont menés.

[modifier] Applications alimentaires

Le travail des agronomes a permis de doubler la production mondiale de céréales entre 1950 et 1971 (révolution verte). Cette augmentation résulte d'une combinaison de génétique, de botanique, de chimie (engrais) et d'ingénierie, en particulier sur la quantification optimale de l'irrigation.

[modifier] Applications médicales

De même, notre compréhension du fonctionnement du corps humain a contribué à augmenter notre espérance de vie dans les pays industrialisés (jusqu'à deux mois par an certaines années). En 1693, l'astronome britannique Edmond Halley publia une étude portant sur l'espérance de vie dans la ville allemande de Breslau qui montre que sur 100 enfants, la moitié dépassait les 10 ans et seulement 11 atteignaient l'âge de 70 ans. Masaccio, Mozart et Schubert moururent respectivement à l'âge de 27 ans, 35 ans et 31 ans bien que d'autres grands hommes aient vécu plus longtemps (les poètes du XVII^e siècle ont pour la plupart eu une longévité remarquable; Fontenelle a vécu 100 ans, Diophante 84, Caton a commencé à apprendre le grec à l'âge de 80 ans). Pour la première fois dans l'histoire de l'humanité, deux générations de personnes âgées, et non une, sont presque intégralement vivantes; c'est même la raison principale pour laquelle on doit remettre à plat le système des retraites.

De plus, la tuberculose, la variole, la poliomyélite, la méningite et la pneumonie ont quasiment disparu dans les pays industrialisés, et régressent dans les pays du tiers monde aussi (la variole est éradiquée sur toute la planète, au moins jusqu'à la prochaine guerre bactériologique); cela est également dû à une meilleure hygiène et un meilleur niveau de vie eux-même atteints par utilisation de découvertes scientifiques.

Ces progrès se sont bien entendu portés sur les traitements (vaccination, médicaments, chirurgie, et maintenant thérapie génique) mais aussi sur l'organisation (médecine d'urgence, Samu), l'hygiène et la prévention (éducation à la santé, services vétérinaires pour la surveillance des aliments, traitement des eaux...).

Les études sur le comportement (sociologie, psychiatrie, psychanalyse, psychologie) ont permis de mieux comprendre les maladies mentales, les névroses et les psychoses. On est passé d'un statut de « fou » (enfermé dans des asiles et soumis à des traitements dégradants) à celui de « patient ». Les avertissements des sociologues dès les années 50 sur le lien prévisible et inévitable entre concentration urbaine et délinquance n'a pas été écouté des décideurs de l'époque : on en voit aujourd'hui le résultat.

[modifier] Applications énergétiques

La force et la résistance humaine étant limitées, les humains ont recours à des outils et à des machines qui permettent d'effectuer plus efficacement les tâches (plus rapidement, avec une plus grande ampleur, avec une plus grande sécurité...). Le passage du travail d'origine animale (animaux de bât, de trait) et des moulins (à eau et à vent) à la machine a été rendu possible grâce à la possibilité de produire de l'énergie.

Les deux révolutions industrielles ont été permises par la découverte de modes de production d'énergie maîtrisée : la machine à vapeur et les énergies fossile (charbon, pétrole).

La découverte de l'électricité ou de la transmission hydraulique ou pneumatique a permis de séparer le lieu de production d'énergie (centrale) et le lieu de son utilisation (domicile, usine).

La découverte de la radioactivité au début du XX^e siècle a fourni une nouvelle source d'énergie thermique (transformée en électricité), qui a permis notamment à certains pays, comme la France, de diversifier ses fournisseurs de matière première et a donc joué un rôle important sur la politique extérieure (indépendance vis-à-vis des producteurs de pétrole), et de réduire la pollution atmosphérique, au prix d'une augmentation des risques et d'un problème jusqu'ici non résolu de traitement des déchets et des centrales désaffectées.

Actuellement, de nombreuses recherches et expérimentations sont menées sur les énergies dites « renouvelables » (éolienne, solaire) en plus de celle déjà maîtrisées (barrages hydrauliques), l'usine marémotrice de la Rance (énergie des marées, non renouvelable, dans ce cas). On mène également depuis 50 ans des recherches sur la fusion nucléaire; les progrès sont lents, mais jamais on n'aurait entrepris un effort de si longue haleine si le « E=mc² » d'Einstein ne nous confirmait que la solution durable de nos besoins en énergie est là, si nous atteignons ce but complexe. Sans la relativité générale, nous ne saurions d'ailleurs même pas qu'il y a un but à atteindre.

[modifier] Niveau de vie

Grâce aux autres domaines scientifiques, nous pouvons bénéficier d'un meilleur niveau de vie.

[modifier] Voir aussi

technologie Connaissance technique