Harry Potter, que ce soit dans le livre ou les films, dispose d’une cape d’invisibilité : un vêtement qui rend parfaitement invisible ce qu’il recouvre.
L’invisibilité dans la culture n’est pas propre à Harry Potter : on la retrouve chez les super-héros, dans beaucoup de films, les dessins-animés, les jeux-vidéos…
Selon l’univers fictif, il y a plusieurs façons de devenir invisible : Harry Potter possède une cape, mais enfiler l’anneau de pouvoir dans Le Seigneur des Anneaux procure également l’invisibilité. L’homme invisible est un super héros qui peut se rendre invisible sur demande aussi.
L’invisibilité serait pratique pour certaines choses, mais est-ce que ça serait possible en vrai ?
La réponse, vous allez le voir, est oui : certains objets sont déjà invisibles. Quant à ce qui est de rendre invisible quelque chose qui ne l’est pas, ça devient un peu compliqué, mais la science travaille dessus.
Qu’est-ce que l’invisibilité ?
Quelque chose d’invisible, c’est quelque chose qu’on ne peut pas voir.
L’air est invisible : elle est là, on la sent, mais on ne la voit pas.
Pour autant, quand je ferme la porte de la cuisine en restant dans le salon, est-ce que la cuisine devient invisible ?
Je pense que oui. Il faut remonter à la raison pour laquelle nous voyons un objet : la lumière part de cet objet et parvient à notre œil, soit de façon directe, soit de façon indirecte.
La lumière émanant de la cuisine ne peut pas me parvenir à cause de la porte : elle est donc invisible.
Une vision indirecte se fait par l’intermédiaire d’un miroir ou d’un périscope. Il peut également passer par un système électronique :
Sur cette image, c’est ce qui se passe : l’écran affiche ce qui se passe derrière lui et on l’impression qu’il est invisible. Pourtant, la lumière de la scène ne parvient pas directement à notre œil.
Un caméléon, une sèche (le poisson) ou certaines pieuvres pratiquent également ça : ils prennent la couleur de leur environnement pour se fondre et se rendre invisibles.
L’invisibilité, donc, c’est selon les cas :
- le fait qu’aucune lumière ne parvienne de l’objet invisible jusqu’à nous ;
- une impression : un écran opaque qui affiche ce qui se passe derrière lui donne une impression d’invisibilité.
Comment être invisible facilement ?
On peut se cacher derrière un arbre, mais ce n’est pas ce que j’entends par « être invisible » ici.
Pour être invisible, il faut faire en sorte que la lumière qui part de notre corps n’arrive pas à l’observateur.
Les étoiles lointaines sont invisibles
Si l’on est une étoile lointaine qui vient tout juste de naître, la lumière n’a pas encore eu le temps d’arriver jusqu’à l’observateur situé sur Terre : l’étoile est invisible, on ne sait pas qu’elle est là. Ici, on n’a même aucune information de sa présence (même gravitationnelle) : rien ne peut être arrivé à nous avant la lumière elle-même.
L’invisibilité ici est due à la distance et la finitude de la vitesse de la lumière.
Le verre et l’eau sont invisibles
Prenez une vitre : si elle est propre et non teintée, la lumière de ce qui est de l’autre côté la traverse et nous parvient. La vitre est invisible : ici, le matériau lui-même n’absorbe ni n’émet la lumière qui lui arrive dessus : elle la traverse sans être altéré à la sortie. On se rapproche ici de l’invisibilité qu’on souhaite obtenir : faire en sorte que les rayons lumineux nous traversent sans être altérés.
Il me semble que l’homme invisible a opté pour cette fonction.
L’eau, dans certains lacs, est tellement pure qu’il est difficile de la voir :
Invisible dans d’autres domaines spectraux
Votre téléphone capte le signal radio même à l’intérieur des maisons.
Ceci signifie que les murs et le bois laissent traverser les ondes radio du téléphone sans les altérer. Si notre œil était capable de voir dans le domaine spectral des ondes radio, les murs et les arbres seraient invisibles.
De la même façon, notre peau est invisible aux rayons X. Mais nos os sont visibles.
En fait, vu que notre œil est insensible aux ondes radio, on ne voit pas toutes les ondes auxquelles nous sommes soumis : radio, télé, wifi, bluetooth, GPS, téléphones, données mobiles, CB…
Si on pouvait avoir un appareil qui capte la lumière, les transforment en ondes pouvant traverser notre corps, puis les restitue en lumière, alors nous serions également invisible.
Ceci est possible si vous placez une caméra WiFi dans votre dos et un écran WiFi relié à la caméra sur votre ventre : l’écran affiche ce qui se passe dans votre dos.
Invisible car ne déformant pas la lumière
Une dernière façon d’être totalement invisible, pour un objet transparent, c’est d’avoir le même indice optique que le milieu environnant.
Ainsi, une bouteille en verre trempé dans de la glycérine est totalement invisible : la lumière ne fait pas la distinction entre le verre et la glycérine et elle n’est pas déviée du tout : on a l’impression que le verre a disparu.
La même chose est obtenue avec les billes « Jelly Marbles », qui disparaissent dans de l’eau : leur indice de réfraction est identique à l’eau. La seule façon d’évaluer leur présence, c’est avec le toucher.
Dans la science
Avec des méta-matériaux à indice de réfraction négatif
Les chercheurs parviennent à faire des matériaux aux propriétés qui n’existent pas dans la nature : les méta-matériaux.
Certains d’entre-eux ont la propriété de réfracter la lumière de façon à ce que la lumière recule : l’objet n’est alors jamais éclairé et la lumière qui lui arrive dessus finit par le contourner (vignette de droite, sur l’image) sans être altéré.
Pour l’instant, ce genre de matériaux est difficile à produire et ils ne fonctionnent que pour certaines longueurs d’ondes, loin du domaine du visible. Ils ne permettent pas encore de faire des objets invisibles pour nos yeux.
La recherche continue cependant et un objet invisible quelque soit l’angle de vision ou le domaine spectral pourra peut-être voir le jour avec cette méthode.
C’est la méthode la plus probante qui existe à ce jour, si nous voulons créer une cape d’invisibilité. Ça demande juste encore pas mal de travaux dans le domaine :
- Il faut réussir à trouver un matériau qui possède les mêmes propriétés mais dans le visible ;
- Créer ce matériau en quantité suffisante ;
- Pouvoir en faire une cape.
La passé nous donne bon espoir de ce côté là : si on prend l’exemple des lasers, au début ils n’existaient que dans les micro-ondes. On en fait maintenant de toutes les couleurs et toutes les puissances.
De plus, il ne semble pas y avoir de limite physique à la création d’un cape qui dissimulerait parfaitement ce qui se passe en dessous, même si quelques problèmes risquent de se poser.
Les problèmes de l’invisibilité
Si on est invisible, on a vu que la lumière nous contournait ou nous traversait sans être altéré.
L’une des conséquences de ceci, c’est que nous ne pourrions pas voir. On ne serait pas vu, mais voir serait également impossible !
La vision est possible parce que notre œil absorbe la lumière qu’elle reçoit et envoi des informations à notre cerveau. Si toute la lumière nous traverse ou est déviée, alors l’œil ne peut plus rien capter et on ne verrait plus rien.
C’est pour cette raison que nous ne pouvons pas voir les ondes radio ou les rayons X : ces ondes nous traversent sans interagir avec les cellules réceptrices de l’œil.
La cape d’invisibilité telle que décrite dans l’univers de Harry Potter n’est donc pas possible telle qu’elle est décrite.
Il existe éventuellement des solutions : si la cape comporte des trous au niveau des yeux, alors les yeux serait les seules parties visibles. C’est mieux qu’être visible complètement.
Par ailleurs, nos yeux fonctionnent même avec une faible quantité de lumière : un suffirait que la cape laisse passer une petite quantité de lumière pour que nous puissions voir. Vu de l’extérieur, nos yeux seraient visibles de façon semi-transparente.
Une meilleure solution serait que les yeux puissent absorber la lumière, mais qu’un dispositif puisse produire la lumière qui manque alors à la cape pour la rendre totalement invisible. Mais ici, il faudrait évidemment une source d’énergie et un tout un système électronique.
Enfin, un autre problème de l’invisibilité serait d’un point de vue éthique : qu’allons nous faire si on sait qu’il peut y avoir des gens invisibles autour de nous ? Ou si nous même avions un moyen d’être invisible ? Ça n’est pas simple. Heureusement, je n’ai pas le moindre doute sur la sagesse des gens et de leur capacité à utiliser l’invisibilité à bon escient :
