La physique s’expose à La Rotonde

Du 15 janvier au 2 avril 2022, le centre de culture scientifique La Rotonde de Mines Saint-Étienne propose l’exposition « Supra ! ». I’MTech vous fait découvrir ce parcours interactif pavé d’ateliers et d’expériences ludiques sur de nombreux principes physiques, comme la supraconductivité ou la science cachée au sein de nos smartphones.

C’est avec Alexandre Saffre, médiateur scientifique au Centre de culture scientifique La Rotonde de Mines Saint-Étienne, que nous embarquons pour la visite de l’exposition Supra !. Une exposition consacrée à la physique présentée jusqu’au 2 avril. Nous n’avons pas peur de le dire :  la physique, nous n’y connaissons pas grand chose. Ce n’est pas un souci pour notre médiateur : « il y a beaucoup d’idées reçues sur cette discipline scientifique souvent jugée austère. L’exposition vise à montrer, au contraire, qu’elle est tout autour de nous et qu’elle peut être très ludique ».

Alors finirons-nous notre trajet en nous extasiant : « c’est amusant la physique, nous l’utilisons tous les jours » ? C’est en tout cas le défi relevé par les concepteurs : La Rotonde, l’équipe de recherche « La physique autrement » de l’Université Paris Saclay, et la Cité du design de Saint-Étienne. D’ailleurs, pour faciliter la transmission d’informations, Alexandre Saffre nous invite à entrer dans le petit train qui s’apprête à traverser trois espaces découvertes. Et comme il reste de la place dans notre embarcation, nous vous invitons à explorer avec nous les coulisses de cette physique surprenante. C’est promis, les méninges des visiteurs ne seront pas maltraitées, seulement stimulées.

Mesdames et Messieurs : un spectacle à -192 °C

Nous quittons la gare en direction de notre premier arrêt ! Alors que nous entrons dans l’antre du Show Supra, notre petit train s’apprêterait-il à léviter ? Derrière un nuage de fumée d’azote liquide, le médiateur se transforme en magicien. Son meilleur tour, vous l’aurez compris : la lévitation d’objets. Le secret est rapidement révélé : c’est la supraconductivité ! Ce phénomène physique, découvert par le physicien néerlandais Heike Kammerlingh Onnes en 1911, se manifeste par la disparition de résistance électrique au sein de certains matériaux à très basse température. Une des conséquences les plus visibles est sur le magnétisme d’un aimant positionné sur un matériau supraconducteur : ce dernier le repousse et le fait léviter. « Le show est l’occasion de réfléchir sur le froid. Ici on parle de températures proches du zéro absolu, c’est-à-dire -273°C, décrit Alexandre Saffre. Mais c’est aussi un moyen d’expliquer comment la méthode scientifique et les expériences permettent de faire avancer les connaissances et la recherche ».

Faire léviter un objet ? C’est possible grâce à la supraconductivité !

En une trentaine de minutes, les manipulations agrémentent les explications historiques et techniques avant de nous mener aux applications pratiques. Par exemple, comment la supraconductivité a servi à la création de l’IRM. Alors que de nos jours, ce phénomène inspire fortement la recherche (nouveaux matériaux, étude de ses mécanismes, etc.) ; le visiteur est, lui aussi, invité à imaginer ses utilisations de demain. Certains s’imaginent surfer dans les airs sur un véritable hoverboard, d’autres pensent à son utilisation en télécommunications. Une bonne façon d’anticiper notre prochain arrêt de notre petit train au summum de l’électronique : l’atelier smartphone.

La physique dans le creux de la poche

Nous entrons dans le plus grand espace de l’exposition, celui qui se consacre à un outil pourtant assez petit. Le smartphone est un objet du quotidien bardé de capteurs utilisés par les physiciens. Par exemple, l’appareil utilise un accéléromètre pour passer d’un affichage portrait au mode paysage. Un dispositif notamment utilisé par les chercheurs en mécanique classique afin de mesurer une inclinaison ou l’accélération d’un objet. « Nous proposons aux visiteurs de découvrir le fonctionnement de plusieurs capteurs à travers des jeux et des parcours ludiques », explique le médiateur. L’heure est donc venue de sortir son smartphone de ses poches et de laisser libre cours à son esprit de compétition.

Plusieurs défis sont proposés : jeu d’adresse, de construction, d’agilité. Chacun permet d’expérimenter le potentiel d’un système de mesure tel que l’accéléromètre cité plus haut. Le magnétomètre, sert par exemple de boussole au téléphone et le capteur de lumière permet d’ajuster la luminosité de l’écran. En parallèle, le médiateur en profite pour expliquer l’utilisation de ces capteurs par les scientifiques. Nous apprenons ainsi qu’en recherche, ils servent respectivement à la mesure d’un champ magnétique et d’une puissance lumineuse.

Au terme de 40 minutes d’efforts, les scores sont comparés dans une ambiance collégiale. « Pour ceux qui souhaitent poursuivre l’expérience, nous mettons à leur disposition différents jeux autour de ces capteurs qui sont reproductibles chez eux », ajoute Alexandre Saffre. Il leur suffit de télécharger l’application gratuitePhyphox qui donne accès aux données des capteurs et à se laisser porter par les règles des jeux.Peut-être vous laisserez-vous tenter par une partie de « Pierre Phone T-Rex » ou le « Smartphone Physics Challenge » ?

Quand la physique inspire le design

Enfin, le temps de faire redescendre notre palpitant, notre train entre dans la dernière zone de l’exposition : l’espace Art-Science. Vidéos, illustrations scientifiques et artistiques, arborent la fin de la visite. « Toutes les productions présentées ici sont nées des échanges entre Julien Bobroff, professeur à l’Université Paris Saclay qui est à l’origine de cette exposition, et des étudiants en design », décrit le médiateur. « L’idée est de montrer des façons atypiques de vulgariser les sciences ».

Après la mécanique classique sous forme d’un poème en alexandrin, nous décelons des lettres invisibles à l’œil nu grâce à la microscopie, puis observons une danse d’électrons comme symbole de physique quantique. L’aventure s’achève sur cette note artistique, à moins que vous ne souhaitiez repartir pour un tour ? Profitez-en, l’exposition Supra ! est installée à la Rotonde jusqu’au 2 avril prochain.

Par Anaïs Culot


Infos pratiques

Où : La Soucoupe, 158 cours Fauriel, 42 023 Saint-Étienne
Quand : du 15 janvier au 2 avril 2022
Pour qui : Dès 8 ans
Par qui : « La physique autrement » de l’Université Paris Saclay, la Rotonde et la Cité du design de Saint-Étienne.
Quand :
– En période scolaire : les mercredis et samedis après-midi : séances à 14h et 16h
– Vacances scolaires : du mardi au vendredi : séances à 10h, 14h et 16h et le samedi après-midi : 14h et 16h
Tarifs :
– Plein : 6 €
– Réduit : 4 € (- de 16 ans, étudiants, demandeurs d’emploi, personnes en situation de handicap, enseignants et animateurs de l’éducation populaire)
50 personnes maximum par séance

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