Si l’on faisait vibrer un diapason dans l’espace, est-ce que cette vibration perdurerait indéfiniment ?

Cette interrogation semble propice à une exploration amusante. En effet, selon le principe que dans l’espace, un objet en mouvement reste en mouvement, frapper un diapason dans cet environnement pourrait-il engendrer des vibrations éternelles ?

Sans nécessiter une réflexion approfondie, il est probable que vous ayez instinctivement l’intuition que cette persistance éternelle ne devrait pas être possible.

Une telle pérennité constituerait en effet une machine à mouvement perpétuel, ce qui contrevient aux lois de la thermodynamique.

Plus précisément, une telle situation violerait la deuxième loi, qui énonce que l’entropie d’un système isolé augmente avec le temps.

Et que la chaleur se propage toujours « vers le bas », c’est-à-dire des régions les plus chaudes vers les régions les plus froides. En termes concrets, cela signifie que lorsqu’il y a transfert et transformation d’énergie, une portion de celle-ci se disperse et se « gaspille », comme par exemple la perte de chaleur due à la friction. Il n’y a aucune raison évidente pour laquelle un diapason serait une exception à cette règle.

Alors, quel est le mécanisme précis ?

La réponse réside dans le fait qu’à l’intérieur du diapason, même dans le quasi-vide de l’espace, loin de la friction atmosphérique terrestre, persiste une friction interne qui engendre ses vibrations et, sur Terre, le son.

Comme expliqué par la NASA, qui a la courtoisie de répondre à pratiquement toutes les questions qui lui sont posées :

« Pour qu’un diapason entre en vibration, il faut le frapper. Sur Terre, ces vibrations compriment les molécules d’air environnantes, générant ainsi une onde sonore que nous sommes capables d’entendre. Si un astronaute dans l’espace venait à heurter un diapason, celui-ci vibrerait et émettrait un son. Des ondes se propageraient à l’intérieur même du diapason.

Cependant, en l’absence de molécules d’air environnantes, aucun son ne serait produit que l’astronaute pourrait percevoir. L’énergie issue de ces vibrations chaufferait le diapason (en raison de la friction interne) et finirait par être dissipée sous forme de rayonnement. » Dr Nick Sterling

Ainsi, le diapason s’éteindrait, devenant une fois de plus une victime des implacables lois de la physique.