[Galerie #1] Physique illustrée

Pour se remettre des fêtes et terminer en douceur les vacances, on va commencer la nouvelle année avec un petit billet hors-série et tout en images… Comme beaucoup de physiciens ont la manie de voir de la physique partout^[1], ça ne manque pas de m’arriver chaque fois que je visite un musée ou une exposition. Donc voilà un petit florilège d’œuvres artistiques (modernes) qui pourraient illustrer à merveille un cours de physique !

Mécanique

Commençons par le commencement: statique des solides, équilibre des moments et autres bras de levier chers à Archimède… évidemment tout cela appelle immédiatement les illustrations parfaites chez Calder :

Mobile (c.1932), Alexander Calder — photographie Tate Gallery

Toujours des forces et des solides en équilibre avec un de mes artistes préférés, l’Écossais Andy Goldsworthy, qui aime beaucoup faire des arches (et dont toutes les œuvres pourraient servir d’inspiration scientifique) :

Optique

Pour faire simple on peut toujours commencer avec la couverture d’un album de Pink Floyd, mais si on veut aller un peu plus loin, quoi de plus approprié que plein de prismes suspendus qui font des arcs-en-ciel ?

Hanging islands (1966-2015), Charles Ross

On complique les choses ? Un peu de diffusion lumineuse, peut-être… avec une œuvre présentée à la Biennale de Lyon en 2017, pour montrer celle de Mie (œuvre qui d’ailleurs illustrait aussi la propagation des ondes de surface) :

Sonic Fountain II (2013-2017), Doug Aitken — photographie IND Valence

Mécanique des fluides

Si on discute de la différence entre advection et diffusion… pourquoi pas un exemple concret, encore avec Goldsworthy :

Un calcul d’écoulement visqueux… la forme d’un dôme de lave ou d’une calotte glaciaire, par exemple ? Les expansions de César feront une illustration parfaite, et pourront même servir à parler des fluides à seuil !

Expansion n°14 (1970), César – photographie Bertrand Suzanne

Et si on veut discuter d’instabilités de digitation ? Il y a l’embarras du choix, mais par exemple:

Go between (1966), Keith Sonnier

Physique de la matière molle

Passons à des sujet un peu moins classiques… On peut par exemple faire de la physique des mousses, d’abord avec leurs propriétés statiques, qui s’intègrent à un domaine plus vaste: celui des matériaux cellulaires. Qu’est-ce qu’un diagramme de Voronoï ? Combien chaque bulles d’une mousse a-t-elle de voisins ? Quelle est l’élasticité d’un amas de cellules vivantes ? Pas de problème… allez voir du côté de Rachel Whitehead :

Untitled (Nets) (2009), Rachel Whitehead

D’autres motifs cellulaires, mais moins rigides, avec les délicats paysages de sel de Motoi Yamamoto, exposés notamment sur les remparts d’Aigues Mortes en 2016:

Return to the origin (2015), Motoi Yamamoto — photographie Cédric Riveau

Et si on dézoome ? On peut faire de la météorologie et expliquer la (pseudo-)force de Coriolis ! Alors, dans quel hémisphère est cette dépression ?

Floating Garden (2016), Motoi Yamamoto — photographie M. Yamamoto

Sans compter qu’il trace aussi des figures labyrinthiques qui ne sont pas sans rappeler certains motifs de cristaux liquides :

Labyrinth (2016), Motoi Yamamoto — photographie M. Yamamoto

Revenons à nos mousses… il y a aussi les propriétés dynamiques : la mousse, ça coule ! Alors si vous voulez fabriquer beaucoup de mousse au chocolat ou de mousse anti-incendie, quelle pression faut-il imposer pour obtenir le débit voulu ? Demandez à David Medalla, toujours à la dernière Biennale de Lyon :

Cloud Canyons (1964-2016), David Medalla — photographie Zoé Bazar

Après la mousse, les milieux granulaires. Et à côté des mousses de la Sucrière on pouvait aussi admirer jour après jour la formation d’un tas de grains de sel parfaitement conique, et au fur et à mesure les petites avalanches qui président à son évolution:

Hollow/Stuffed: market law (2012), Damien Ortega — photographie Michel Pérès

Et, me direz-vous, si on faisait un tas de fausses graines de tournesol en céramique, fabriquées une par une à la main ? On a aussi, à la Tate Gallery, avec ce qui reste de la gigantesque plage-installation d’Ai Weiwei :

Sunflower seeds (2010), Ai Weiwei — photographie Chloé voyage

Géomorphogénèse

La transition vient naturellement: une fois qu’on maîtrise un peu la physique du sable, on peut passer à l’échelle du dessus pour comprendre la formation des paysages. Les méandres des rivières, par exemple, sont toujours assez mystérieux et joliment illustrés par (encore) plein de réalisations d’Andy Goldsworthy :

Des méandres en sable, en glace, en argile et en givre, Andy Goldsworthy — photographies A.G. Digital Catalogue

Au centre en bas, l’œuvre réalisée en faisant sécher un panneau d’argile permet même, avec ses motifs craquelés, d’illustrer aussi plein de problèmes de physique des matériaux colloïdaux, et de mécanique de la fracture ! Et pour terminer: quand le land art rejoint carrément l’expérience scientifique, et pourrait presque servir d’étude in-situ du transport sédimentaire… Cette œuvre, exposée en 2014 dans le magnifique musée danois de Louisiana, reconstituait un véritable lit de torrent !

Riverbed (2014-15), Olafur Eliasson — photographie Olafur Eliasson

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Aller plus loin

• Inspirations piochées au gré des voyages… par exemple la fondation Maeght à Saint-Paul-de-Vence, la Tate Modern à Londres, le centre Pompidou à Paris, le musée Louisiana à côté de Copenhague, la fondation Gianadda à Martigny, la National Gallery of Arts à Washington, et évidemment la Biennale de Lyon qui reviendra fin 2019. Suggérons aussi des visites régulières, et sans bouger de chez soi, à la toujours surprenante Boîte Verte.
• Puisque c’est lui qui a inspiré le plus de paragraphes de ce billet, une sélection de livres et DVD d’Andy Goldsworthy, et une partie de ses œuvres les plus anciennes en ligne (catalogue dans lequel on peut chercher par motifs et par matériaux !). Allez, encore quelques sinuosités pour la route:

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[1] Mais c’est logique: physique, c’est le mot grec pour la nature… donc naturellement ça s’applique à tout ! ↑