Les machines de Yoann Bourgeois ont investi le Panthéon pour dialoguer avec le Pendule de Foucault. C’est une évidence pour un physicien. Bien sûr, elles doivent être habitées pour devenir des dispositifs qui explorent le mouvement. C’est une différence majeure avec un pendule qui oscille seul, que nous soyons là ou pas. Mais, comme le Pendule, ces dispositifs nous conduisent encore et encore à cette question fondatrice qu’on le vive ou qu’on l’observe : qu’est ce que le mouvement ?

Pendule de Foucault

Depuis Galilée, qui nous a ouvert la science du mouvement, les scientifiques sont tombés amoureux du pendule. Il est toujours enseigné sur toute la terre chaque année. C’est un amour raisonnable et mesuré : trajectoire circulaire, vitesse, accélération, oscillation, énergies, forces, gravité, période et mesure du temps. Il nous a donné des raisons supplémentaires de l’aimer quand il est devenu « pendule de Foucault » : référentiel tournant, force d’inertie, de Coriolis. Nous savons le mettre en scène. Nous le voyons alors osciller sur cette Terre qui tourne. Nous savons décrire précisément son mouvement par le calcul. Tout est juste.

Chacun est d’abord fasciné devant sa lente oscillation permanente. Un scientifique d’autant plus. J’ai vu le Pendule de Foucault au Panthéon pour la première fois il y a bien longtemps, mais déjà étudiant en physique. Je me souviens d’un pincement au cœur.

Bien plus récemment, j’ai vu les quatre dispositifs de Yoann Bourgeois explorer le mouvement dans l’espace. A nouveau ce pincement au cœur. Je peux même bâtir un cours complet sur le mouvement en partant de là. Avec les étudiants sur ses machines ? Il a construit quatre petits mondes, aussi simples et justes que le pendule. Quand je vois ses spectacles, je ne peux m’empêcher d’identifier ses choix parmi les raisons de mon amour pour la physique du mouvement.

Chute libre, élasticité, énergies, périodicité, dissipation dans Energie. Gravité, rotation, force d’inertie, contact, frottement dans Inertie. Equilibre, instabilité, gravité, force et couple dans Equilibre. Et même, symétrie sphérique, moment des forces, équilibre, rotation, inertie, combinaison des degrés de liberté dans Trajectoire.

C’est ainsi pour moi, mais il n’est pas nécessaire d’être géomètre pour entrer ici. Avec le pendule de Foucault au centre, la vie qui bouge dans les mondes modèles de Yoann Bourgeois vient remettre le mouvement au cœur de nos existences.

Énergie

Je regarde. Je le vois monter, tomber, jouet du trampoline. Je le vois recommencer encore et encore.  

Je suis un physicien. Dans mon monde, il est le système, celui qui tombe et remonte. Ce système n’est pas isolé car il échange de l’énergie avec le reste du monde autour de lui. Il tombe. Son énergie cinétique, déterminée par sa vitesse, augmente. Alors il s’arrête dans le trampoline. Comme la vitesse, son énergie cinétique est nulle à ce point d’arrêt tout en bas. En ce très bref instant, où tout est immobile, toute l’énergie du mouvement est dans la tension du trampoline. Cette énergie a été transformée en énergie potentielle élastique du trampoline. Le trampoline renvoie alors le système. Brutalement l’énergie du mouvement redevient énergie cinétique. Il monte. Il perd de la vitesse. L’énergie cinétique diminue jusqu’à être nulle. L’énergie, à nouveau énergie potentielle, mais cette fois de pesanteur, est disponible pour une nouvelle chute. 

A l’arrêt, au point le plus haut de la trajectoire, il reprend pied un court instant. Puis il se laisse retomber. Je décide que cet instant est la fin de la séquence. Une nouvelle commence alors. Identique. Le mouvement périodique est l’image de la permanence, de l’éternité. Les physiciens jouent d’abord avec les forces qu’ils nomment conservatives. Le poids est au premier rang de ces forces. Elles décrivent des transformations réversibles et totales de l’énergie pendant le mouvement. Aucune perte. Alors le temps ne passe pas. Le futur et le passé sont identiques. Tout recommence à l’identique. Sans fin. Sans début. Monde idéal.

Mais le réel frotte. La balle s’arrête de rebondir. Le pendule s’arrête d’osciller. Les poussières les plus fines ne parviennent pas à tomber. L’énergie se perd et devient chaleur. Dissipation,  irréversibilité, désordre et entropie.

En haut, celui qui tombe reprend pied. Lors de l’appui, en poussant pour remonter son corps, il peut augmenter son énergie potentielle de pesanteur. Ainsi, encore une fois, et tant que son corps est capable de le faire, il peut compenser les pertes d’énergie pour démarrer une nouvelle séquence identique à la précédente. A cet instant, il choisit ou non de rejouer la partie. Inerte, il va perdre une marche au cycle suivant. Sinon, c’est encore une fois, un tour de manège… Il entretient pour un moment encore l’illusion d’une répétition apparemment gratuite et sans fin. 

Inertie

« Debout, mais incliné du côté du mystère », c’est dans Veni, vidi, vixi (Je suis venu, j’ai vu, j’ai vécu), magnifique poème des Contemplations que l’on trouve ce vers paradoxal. Ici, dans le Panthéon, à proximité des cendres de Victor Hugo, à côté du pendule de Foucault, sa lecture change. Elle peut aussi devenir littérale lorsque on observe les personnes sur cette scène qui tourne Ce plateau en rotation rapide est un petit monde élémentaire. Sa simplicité en fait un laboratoire pour explorer et expérimenter notre façon d’être au monde. Aux contraintes habituelles sur nos mouvements quotidiens (poids, contact, frottement, inertie), il ajoute celle induite par un monde qui tourne rapidement sur lui même. Dans ce petit monde, il faut se tenir penché pour être debout, c’est à dire en équilibre et au repos. Pour être debout, il faut inscrire son corps dans cette nouvelle verticale définie par la combinaison de deux forces. 

Le poids bien sûr est là, perpendiculaire au sol immobile. Une des quatre interactions fondamentales, il est toujours présent pour chacun, à tous les instants de notre vie. Et évidemment, liée à la rotation, celle que l’on appelle force d’inertie, s’impose aux personnes comme aux objets qui sont sur le plateau. Si on supprime soudain tout frottement, tout ancrage, tous sont éjectés de la scène, c’est à dire continuent en ligne droite au lieu de tourner. Ces corps penchés, et le pendule de Foucault voisin, nous rapprochent, sinon du mystère, en tous cas des questions qui ont conduit Albert Einstein vers la Relativité Générale. La masse grave est bien identique à la masse inerte.

Ce plateau qui tourne est le petit monde qu’habite un couple. Et s’ils étaient nés là, s’ils avaient vécu tous les deux depuis toujours sur ce plateau tournant, sans nous voir, sans percevoir un monde extérieur qui apparemment ne tourne pas ? 

Équilibre

C’est un dialogue muet qui se joue autour de cet autre plateau : bouger à deux au bord de l’équilibre pour toujours repousser la chute qui vient. Sentir cet écart, ressentir comment l’autre déjà le modifie. À la limite de la perception, lentement, en se rétablissant à chaque instant, ils explorent ce monde aussi simple qu’intraitable.

Immobilité impossible sous peine de chute. Par des mouvements  imperceptibles, se tenir au plus près de l’équilibre. À chaque instant. Équilibre instable dit la mécanique. C’est l’équilibre impossible du cône sur  sa pointe.  En principe, cône parfait idéalement vertical, il tient debout. En pratique, il tombe immédiatement sauf si… La mécanique mesure tout écart à l’équilibre, même minime, le début de la chute. À chaque instant. Précisément. Elle commande alors un moteur qui corrige. Instantanément pour le faire sans effort. De même on se tient debout en équilibre instable. Proprioception : contrôle permanent et inconscient de la position du corps. 

Balance : la somme nulle des moments des forces fonde la physique de l’équilibre en rotation, l’équilibre de la balance. Cette loi s’applique à toute chose. Elle définit la vie de ce couple dans le monde qu’est la table. Elle lie étroitement les deux corps malgré la distance. Lien invisible, qui passe par une table instable. Lien physique permanent et susceptible, qui amplifie très vite tout écart. Vivre ici, c’est essayer de bouger librement et ensemble sans que naisse cet écart entre eux, en mariant leurs mouvements à peine ressentis. Alors regarder ces deux corps évoluer ensemble, c’est voir un couple.

Comme physicien, je dis une paire que caractérise une interaction sans contact direct, à distance. Il existe bien d’autres paires stabilisées par une action à distance : étoile double, Terre et Lune, molécule, électron et trou, paire de Cooper… Celle-ci est singulière. A chaque instant, ils choisissent de rester dans cet équilibre instable. 

Trajectoire

Quand je vois cette balance, il me vient à l‘esprit que celui qui veut explorer un nouveau monde en bougeant, construit d’abord sa scène. Il choisit ainsi ses liens au réel. Et si je le dis comme physicien : il construit l’interaction de son corps, son couplage, avec le monde extérieur. Ces contraintes physiques seront des outils de sa création.

Le plateau est un choix qui part de notre quotidien et le réduit à la plus élémentaire des scènes. Il souligne un corps toujours pesant et une verticale inaccessible. Il installe le contact permanent avec le sol, et donc une séparation radicale entre la verticale et le plan horizontal. Cartésien. Les déplacements libres sont horizontaux. Ils sont seulement limités par les bords de la scène. Et sur ce plateau, tous les lieux se valent pour moi. Par ailleurs s’impose le frottement du corps avec le sol. Il limite l’inertie et arrête les mouvements. Sur la scène, mais en fait partout et tous les jours, il demande au corps de travailler à son mouvement à chaque instant. 

Cette balance équilibrée est une autre scène. S’y installer projette immédiatement le corps dans un autre monde. Je n’ai jamais fait ce voyage. Je ne peux que l’observer et le penser. En spectateur, je suis fasciné et perplexe. C’est un monde étranger dans lequel il doit falloir apprendre à bouger en l’explorant. Le contact avec le sol y est occasionnel. Le poids est toujours là, mais l’équilibre presque parfait assuré par le contrepoids permet de s’ouvrir la verticale sans effort. Il suffit de bouger une jambe, un bras. A peine. La balance permet de chercher l’équilibre où l’on veut dans l’espace, presque l’immobilité en l’air, sans être en contact avec le sol. 

Et tout tourne autour du point de fixation du balancier, tous les déplacements du corps. Ce centre de rotation est le cœur de ce monde. Horizontal, vertical… quel intérêt pour un corps qui se déplace maintenant librement à la surface d’une sphère. Le dispositif change la symétrie de l’espace. Sphérique. Le frottement très faible permet d’y jouer avec l’inertie. Se déplacer longuement et lentement, à très petite vitesse et sans avoir à entretenir le mouvement. Le corps installé sur la balance a aussi toute latitude pour tourner sur lui même. Cette rotation vient s’ajouter au mouvement d’ensemble lié au balancier. 

Bien sûr, le corps reste pesant et il le sent bien, mais l’équilibre établi par la balance libère tous les mouvements du poids. Ils sont une combinaison fluide de deux rotations. L’une autour du pivot et l’autre du corps sur lui-même. Les bras et les jambes sont libérés. Il est loisible pour le corps de bouger librement de toutes ses articulations, de diriger la balance, et de changer sa position vite ou lentement par des mouvements simples ou complexes. Dit en physicien, il peut ainsi contrôler la combinaison de tous les degrés de liberté pour conduire le mouvement à sa guise. En s’installant dans ce monde, il apprend à en jouer.

Quel partage étonnant alors entre celui qui regarde, et le corps qui bouge dans l’espace ! Le premier reste sur le plateau. Le second le quitte lorsqu’il s’installe sur la balance devant le public. Il traverse à cet instant la frontière entre ces deux mondes irréductibles. Assis sur le plateau, le spectateur regarde un corps explorer ce monde étranger et en jouer pour lui. 

« La Mécanique de l’histoire, une tentative d’approche d’un point de suspension – Exposition vivante au Panthéon, Yoann Bourgeois – CCN2-Centre chorégraphique national de Grenoble. Une commande du Centre des monuments nationaux dans le cadre de l’opération Monuments en mouvement en partenariat avec le Théâtre de la Ville, Paris.

Image en haut de l'article: Yoann Bourgeois / La Mécanique de l'histoire au Panthéon. Photo Géraldine Aresteanu

Joel Chevrier, Professeur de physique, Université Grenoble Alpes

La version originale de cet article a été publiée sur The Conversation.