Je suis une poire pour les jeux en ligne intéressants qui n’ont pas de score ni même de but. Dans ce cas, il s’agit d’un simulateur d’espace de dessin animé pour promouvoir le livre Et si ? 2 de Randall Munroe, l’auteur de l’ouvrage intitulé xkcd bandes dessinées.
Vous pouvez le jouer en cliquant ici. (Ne vous inquiétez pas, je vais attendre).
Le jeu fonctionne comme ceci : Vous commencez avec une fusée sur une toute petite planète. Cliquez sur la fusée pour démarrer, puis vous pouvez utiliser les flèches de votre clavier pour allumer le propulseur, faire tourner le vaisseau spatial, et trouver d’autres planètes et quelques choses amusantes qui sont principalement à l’intérieur. Et si… blagues. C’est tout. C’est le jeu. C’est stupide et amusant, et j’adore ça.
Mais il s’avère que vous pouvez utiliser même un simple jeu pour explorer certains concepts clés de la physique.
Orbites réelles
L’une des caractéristiques de la planète initiale est la reconstitution du boulet de canon de Newton, ou l’expérience de pensée d’Isaac Newton sur le lien entre un projectile rapide et le mouvement orbital. Selon Newton, si vous pouviez tirer horizontalement un boulet de canon très rapide depuis une très haute montagne, il est possible que la courbe de sa trajectoire corresponde à la courbure de la Terre. Le boulet de canon tomberait alors sans jamais toucher le sol. (C’est essentiellement ce qui se passe avec un objet en orbite comme la station spatiale internationale), sauf que l’ISS n’a pas été tirée du haut d’une haute montagne).
En voyant le boulet de canon de Newton, j’ai pensé que je pourrais mettre mon vaisseau spatial en orbite autour de cette petite planète, ce qui serait amusant. J’ai tout de suite essayé en utilisant les touches fléchées – avec très peu de succès. Chaque fois que je l’ai presque mis sur une orbite stable, cela n’a pas duré. Cela m’a amené à me demander si les interactions physiques qui contrôlent les orbites dans l’univers de la Terre n’étaient pas plus efficaces. Et si… sont similaires à celles de l’univers réel.
Le premier concept physique qui s’applique au mouvement orbital est, bien sûr, la gravité. Il existe une interaction gravitationnelle entre deux objets ayant une masse. Par exemple, il existe une force d’attraction entre la Terre et le crayon que vous tenez dans votre main, puisqu’ils ont tous deux une masse. Si vous relâchez le crayon, il tombe.
Si vous êtes debout à la surface de la Terre, la force gravitationnelle agissant sur le crayon semble être constante. Cependant, si vous éloignez suffisamment le crayon de la Terre (par exemple à 400 kilomètres, distance à laquelle l’ISS est en orbite), vous remarquerez une diminution de l’interaction gravitationnelle : Le crayon pèserait moins et mettrait plus de temps à tomber.
Nous pouvons modéliser la force gravitationnelle entre deux objets avec l’équation suivante :
Illustration : Rhett Allain
