Bioshock Infinite : Columbia peut-elle exister dans notre monde ?

Salut à toi, amateur de jeux vidéos en tous genres. Si tu es ici c'est parce que tu as de bons goûts vidéoludiques – mais surtout parce que comme moi ta curiosité a été attirée par un "détail" de l'excellent background de Bioshock Infinite. Car oui, à mesure de la progression dans son scénario enchanteur, on en oublierait presque les détails techniques : l'histoire de ce jeu se déroule dans une ville volante sans aucun réacteur ! Curieux n'est-ce-pas ? N'oublions tout de même pas que c'est un jeu vidéo dans lequel une femme ouvre des trous de ver, alors n'espérons pas trop de réalisme. Cela dit, la question mérite d'être posée : Columbia pourrait-elle exister, en reposant sur la théorie donnée par R. Lutèce, mais dans la réalité ?

La théorie de Lutèce

"My atom simply failed to fall. If an atom could be suspended indefinitely, well -why not an apple ? If an apple, why not a city ?" Dans ces quelques mots, prononcés par Rosalind Lutèce dans le Voxophone n°58, se trouve la seule explication de la théorie des "Particules quantiques figées" qui permet à la ville de voler. Autrement dit, Lutèce aurait réussi à construire sa ville en conditions classiques, mais en annulant la seule force gravitationnelle, aux niveaux microscopiques et macroscopiques ! Vous vous en doutez, cela poserait quelques problèmes dans la réalité. Explications.

Les interactions élémentaires et le microscopique

Commençons par le commencement. Tous les processus physiques et chimiques de notre univers peuvent être expliqués à l'aide de seulement quatre interactions dites "élémentaires": il y a les interactions nucléaires forte et faible, responsables de la fusion nucléaire et de la stabilité atomique. L'électromagnétisme qui permet tous les processus électriques, magnétiques, présents dans notre quotidien (lumière, micro-ondes, aimants, radio...) et enfin la gravitation qui cause l'attraction mutuelle de corps suivant leurs rapports de masse.

Il est important de savoir que ces interactions sont d'une force et d'un rayon d'action différents. Plus une interaction est puissante, plus petits peuvent être les corps affectés. Ainsi, les interactions nucléaires sont extrêmement puissantes, mais d'un rayon d'action réduit à seulement l'espace de noyaux atomiques. L'électromagnétisme est une interaction puissante au rayon théoriquement infini, tandis que la gravitation, au rayon d'action infini, est bien peu puissante. Qu'est ce que cela veut dire?

Cela signifie que la gravitation affecte tous types de corps à toute distance, mais moins leur masse est grande, moins elle a d'effets. Les atomes ayant une masse ridiculement basse, il est admis que la gravitation a un effet négligeable sur eux ! Il semble donc à première vue possible de faire léviter une ville – mais pourquoi ne l'a t-on pas encore fait? Parce qu'on oublie les effets électromagnétiques.

L'électromagnétisme et les limites de la théorie

Eh oui ! Car on oublie ici que chaque atome est lié avec d'autres pour former des molécules, elles-mêmes agencées afin de devenir la matière structurée telle que nous la connaissons. Les liaisons entre les atomes sont des liaisons électromagnétiques : des électrons sont partagés entre chaque atome pour équilibrer les charges éléctriques et rendre les molécules stables. Par ces liaisons, les masses de deux atomes s'additionnent pour ne plus devenir qu'une. C'est ainsi que la matière à notre échelle peut avoir une masse !

Cela vous semble bizarre que deux atomes puissent n'avoir qu'une masse commune par la force électromagnétique ? Alors imaginez votre réfrigérateur sur lequel vous posez un très gros magnet : si vous portez maintenant l'objet, les deux masses auront été cumulées par la seule force de l'aimant. Le fait que les objets soient matériellement collés ne change rien puisqu'ils sont en réalité collés par force d'électrons. Par conséquent, les molécules ici créés ont une masse, qui va continuer à croitre avec la quantité de matière, et donc finir par être affectées par la gravitation.

Cruelle désillusion...

Selon toutes nos lois physiques en vigueur, nous pouvons en conclure qu'il est impossible de conserver les propriétés de la matière sans conserver sa masse et nécessairement son attraction envers la Terre. Columbia ne volera donc jamais dans notre monde avec l'appui de notre physique actuelle. Mais il n'est pas exclu que nous découvrions un jour un moyen plus subtil de jouer avec les quatre interactions élémentaires, tout comme semble l'avoir fait Lutèce.