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Certains super héros peuvent
grandir à la hauteur d'un bâtiment quand ils le veulent.
C'est très intimidant !
Mais un scientifique se doit de demander
d'où vient la matière supplémentaire.
La loi de conservation de la masse
veut que la matière ne puisse être ni crée,
ni détruite,
ce qui veut dire que la masse de notre héros
ne changera pas seulement parce-que sa taille a changé.
Par exemple, lorsqu'on fait cuire un gâteau au yaourt,
même si le delicieux produit final
est bien plus grand en taille que la pâte
qui est entrée dans le four,
le poids de la pâte doit être le même
que le poids du gâteau
plus l'humidité qui s'est évaporée.
Dans une équation chimique,
les molécules se réarrangent pour créer de nouveaux composés,
mais tous les éléments doivent être comptabilisés.
Lorsque notre héro grandit
de 1 mètre 80
à 5 mètres de hauteur,
sa taille triple.
La loi de Galilée veut
que son poids soit 27 fois
- 3 x 3 x 3 = 27 -
son poids d'origine
puisqu'il a dû grandir dans trois dimensions.
Lorsque notre super-héros se transforme en géant,
nous faisons face à deux possibilités.
Du haut de ses 5 m,
notre héro ne pèse toujours que 90 Kg,
poids originel de sa forme humaine.
Ou option deux, notre héro pèse 2430 Kg
- 90 Kg x 27 = 2430 Kg -
quand il fait 5 m,
ce qu'il veut dire qu'il pèse aussi 2400 Kg
quand il fait 1 m 80.
Personne ne peut entrer dans le même ascenseur que lui
sans que l'alarme ne se déclenche.
L'option deux paraît un peu plus
plausible scientifiquement,
mais la question se pose :
comment peut-il se promener dans le parc
sans s'enfoncer dans le sol
puisque la pression exercée sur le sol
est calculée par sa masse
divisée par la surface du dessous de ses pieds ?
Et quelle sorte de super-chaussettes et super-chaussures
peut-il mettre pour supporter tout le frottement
qui a lieu lorsqu'il traîne son corps de 2430 Kg
sur la route quand il court ?
Et peut-il même courir ?
Et je ne demande même pas où il trouve des pantalons
assez flexibles pour supporter cette croissance.
Explorons maintenant la densité
des deux options dont nous venons de parler.
La densité est définie par la masse divisée par le volume.
Le corps humain est fait de chair et d'os,
qui ont une densité relativement constante.
Avec l'option un, si le héro pèse 90 Kg tout le temps,
il serait fait de chair et d'os à sa taille normale.
Quand il grandit,
pesant toujours 90 Kg,
il se transforme en gros
en un ours en peluche géant tout moelleux.
Avec l'option deux, si le héro pèse
2430 Kg tout le temps,
il serait alors fait de chair et d'os à 5 m de hauteur,
avec 2430 Kg de poids portés par deux jambes.
Ce poids s'exercerait sur les os de ses jambes
à des angles différents selon ses mouvements.
Les os, bien que solides, ne sont pas malléables,
c'est-à-dire qu'ils ne peuvent pas se plier,
donc ils se cassent facilement.
Les tendons risquent aussi de se déchirer.
Les grands bâtiments restent debout
parce qu'ils ont une structure en acier
et ne sont pas en train de sauter partout dans la jungle.
Notre héro, par contre,
un atterrissage à un mauvais angle
et il est à terre.
En supposant qu'il ait les mêmes fonctions corporelles que tout autre mammifère,
son cœur devrait pomper une grande quantité de sang
à travers son corps pour lui apporter assez d'oxygène
pour qu'il puisse bouger ses 2430 Kg.
Cela demanderait une énergie phénoménale
qu'il devrait se procurer
en consommant 27 fois 3000 calories de nourriture par jour.
Ça fait environ 150 Big Macs.
27 x 3 000 = 81 000,
divisé par 550 calories
égale 147.
Il n'aurait même pas le temps de combattre le crime
parce-qu'il serait tout le temps en train de manger
et de travailler de 9h à 5h
pour pouvoir se payer toute la nourriture qu'il mange.
Qu'en est-il des super-héros
qui peuvent se transformer en pierre ou en sable?
Tout sur Terre est fait d'éléments.
Et ce qui défini chaque élément
est le nombre de protons dans le noyau.
C'est comme ça qu'est organisé notre tableau périodique des éléments.
L'hydrogène a un proton,
l'hélium, deux protons,
le lithium, trois protons,
etc.
Le composant principal de la forme la plus courante
du sable est le dioxyde de silicium.
En revanche, le corps humain est constitué
de 65% d'oxygène,
18% de carbone,
10% d'hydrogène,
et 7% d'autres éléments variés
dont 0,002% de silicium.
Lors d'une réaction chimique,
les éléments se recombinent pour former de nouveaux composés.
Où est-ce-qu'il trouve donc tout le silicium
dont il a besoin pour faire le sable?
Certes, nous pouvons altérer les éléments
par fusion ou fission nucléaire.
Cependant, la fusion nucléaire demande énormément de chaleur ;
ce processus ne se déroule naturellement que dans les étoiles.
Afin d'utiliser la fusion pour une courte durée,
la température ambiante
doit être plus élevée que celle du soleil.
Tous les passants innocents seraient réduits à l'état de friture.
La fission nucléaire rapide n'est guère meilleure
puisqu'elle entraîne souvent la création de particules radioactives.
Notre héros deviendrait une station nucléaire
parlante et marchante,
et finirait par blesser toutes les personnes qu'il essaye de sauver.
Et est-ce-que l'on veut vraiment avoir la chaleur du soleil en nous
ou une station nucléaire radioactive ?
Quelle leçon de physique de super-pouvoir
allez vous explorer maintenant?
Changement de taille, forme et matière,
super rapidité,
pouvoir de voler,
force décuplée,
immortalité
et
invisibilité.