法语助手

视频播放地址

Faut-il VRAIMENT porter du blanc en été ? Feat. Dirty Biology

On dit toujours que, quand il fait chaud, il faut s'habiller en blanc – pour pas avoir trop chaud, justement ! Mais. . . est-ce que c'est vrai ? Et puis surtout, à quel point est-ce c'est vrai ?

Et est-ce que ça fait vraiment une différence si j'ai un t-shirt vert, ou bleu, ou blanc ? Est-ce qu'il y a vraiment une grande différence ?

On va tester ça aujourd'hui, et on est dans l'endroit parfait pour ça : on est dans le Grand Canyon. Et il fait vraiment très très chaud. Alors c'est parti, on y va !

Je n'ai pas de t-shirts de toutes les couleurs sous la main, alors on va faire ça avec quelques papiers de couleurs. Tous les papiers démarrent à la même température de 27.2°C, le sol est à 57°C. Et très rapidement, la température augmente pour toutes les couleurs. Après 45 minutes, le blanc est celui qui est resté le plus froid.

Vient en suite le jaune, puis toutes les autres couleurs, qui se retrouvent toutes dans un intervalle de température très proche, et enfin le noir, qui est le plus chaud.

J'évalue la précision de mon thermomètre à plus ou moins un degré, on ne peut donc pas détecter de différence entre le rouge, le bleu et le vert.

Après avoir fait cette expérience, je me suis posé beaucoup de questions. À quoi est-ce que je m'attendais, au juste, comme classement ? Comment expliquer le fait que toutes les couleurs soient ensemble, sauf le jaune ? Et comment expliquer toutes les exceptions comme le fait que l'ours polaire soit blanc ?

OK. Alors en fait, les ours polaires, ils sont pas blancs : ils sont transparents. En fait, leurs poils sont des tubes creux qui laissent passer la lumière. Voilà. Salut !

Merci Léo ! Revenons à nos. . . euh. . . à nos papiers de couleurs ! Expérimentalement, pour faire un classement, c'est assez facile, on vient de le faire. Mais est-ce qu'on aurait pu retrouver ce classement (ou le créer) à partir d'un raisonnement logique ?

Partons de ce que l'on sait déjà sur les couleurs et la chaleur. Lorsque l'on fait un feu de camp, le point le plus chaud est juste au-dessus des braises, et le plus froid est sur l'extérieur. C'est la même chose avec un bec Bunsen comme vous avez certainement eu à l'école. Les teintes bleutés sont donc les plus chaudes, et les teintes plus orangées les plus "froides".

On peut alors exprimer la température en fonction de la couleur avec une frise comme celle-ci, où le bleu est le plus chaud (il a plus d'énergie) et le rouge est le plus froid. Il y a une grosse différence entre la lumière émise par un feu et la lumière que l'on perçoit d'un t-shirt.

Le feu émet de la lumière, alors que le t-shirt, lui, n'émet pas du tout de lumière. En fait, pour être précis, le t-shirt émet de la lumière, mais uniquement dans le spectre infrarouge (qui est invisible pour nos yeux), mais dans le spectre du visible, le t-shirt ne fait qu'absorber ou refléter de la lumière.

Lorsque le t-shirt est éclairé par le soleil, il absorbe plusieurs couleurs qui contribuent à l'échauffement du tissu, et celle qu'il n'absorbe pas est reflétée et correspond à la couleur du t-shirt. Donc si un t-shirt est rouge, c'est qu'il a absorbé toutes les autres couleurs du spectre, et été chauffé par celles-ci.

OK, mais si on revient à notre frise ? Le rouge est, à l'origine, le plus froid s'il est émis. Mais quand il est reflété, ça veut dire que le tissu a été chauffé par toutes les autres couleurs, qui, on le voit sur la frise, sont plus chaudes.

Donc le rouge que l'on voit est alors la couleur de t-shirt qui sera la plus chaude. La frise pour un corps qui émet de la lumière est donc complètement l'inverse que la frise pour un corps qui réfléchit de la lumière. Notre frise de couleurs est alors celle-ci.

Mais il faut ajouter une information importante : si on s'intéresse au t-shirt, c'est bien parce qu'on est dehors et exposé au soleil. Et le soleil n'émet pas du rouge au bleu toujours dans la même quantité.

Sur cette image, vous pouvez observer la quantité de photons du soleil reçus après qu'ils sont passés par l'atmosphère en fonction de leur longueur d'onde, c'est-à-dire de leur couleur. Notre soleil nous envoie beaucoup moins de bleu que les autres couleurs. Maintenant, ce qui nous intéresse, c'est bien l'énergie reçue.

Il faut prendre en compte que, comme on l'a dit, le rouge est moins chaud que le bleu. Résultat : si on regarde l'énergie cette-fois ci, la courbe devient celle-ci.

Finalement, le rouge n'est plus si important que ça, et c'est plutôt le vert le jaune qui sont les plus prépondérants, et cette information-là complique énormément notre recherche de classement.

Alors pour arriver à continuer le raisonnement, j'ai fait appel au Bunker D, qui a créé un petit script informatique (un petit programme informatique) qui permet de simuler ce qu'absorbe et ce que reflète chacun des t-shirts.

Mais pour pouvoir l'utiliser, il va nous falloir une information supplémentaire : il va nous falloir le spectre de chacun des t-shirts. Le spectre va nous indiquer les longueurs d'onde que le t-shirt reflète vraiment.

C'est pas parce qu'on voit un t-shirt jaune qu'il ne reflète que du jaune. Il pourrait tout aussi bien refléter du rouge et du vert, par exemple, mais notre cerveau l'interprète comme du jaune.

Donc pour pouvoir faire cette distinction, on utilise un spectre, que l'on obtient en utilisant un spectromètre. Un spectromètre est un appareil qui permet de décomposer la lumière que l'on voit en ses différentes longueurs d'onde. Comme ça, on pourra savoir si on voit vraiment du jaune ou une combinaison de couleurs.

J'en ai fabriqué un avec une boîte en carton, une webcam et un restant de CD. Je vous mets le lien dans la description : comment faire ce genre d'appareil. Il y a toute une communauté qui travaille là-dessus.

Je m'y attendais un petit peu, à vrai dire : le papier que l'on voit jaune réfléchit en réalité du vert et du rouge, et non pas du jaune : c'est une combinaison de couleurs.

Maintenant que l'on a récupéré le spectre de chacun des t-shirts, on peut les importer dans le script de Bunker D. Si on prend le spectre du papier blanc, par exemple, qui représente le t-shirt blanc, il reflète quasiment toutes les couleurs.

Et en analysant cette image, on obtient alors que le t-shirt reflète ceci. Et s'il reflète toute cette partie du spectre, c'est parce qu'il absorbe toute celle-ci. Tout ce que vous voyez ici, c'est l'énergie absorbée par le t-shirt et qui contribue donc à son échauffement.

Et si on calcule l'aire sous la courbe, en faisant une intégrale exactement comme au lycée, on va avoir un chiffre de la quantité d'énergie absorbée pour chacun des t-shirts. On peut alors classer toute les couleurs de la plus froide à la plus chaude.

OK. Donc j'ai une question. Je suis en train de faire une vidéo sur les ours polaires et je me demandais : est-ce que les individus qui sont jaunâtres ont plus chaud que les individus qui sont blancs ? Euh. . . alors oui.

Techniquement, le blanc reflète toutes les couleurs. . . Donc s'il est jaune, ça veut dire qu'il a absorbé toutes les couleurs sauf le jaune. . . Donc oui, il devrait avoir plus chaud !

OK. Est-ce que c'est la même chose pour les individus qui sont verdâtres ou violets ? C'est possible ? — Ah ouais, pareil ! — OK, super, merci !

Revenons à notre classement ! C'est bien mignon tout ça, mais on ne peut pas vraiment généraliser et considérer ce classement comme certain. Et ce pour deux raisons.

La première raison vient du fait que, pour créer ce classement, on a dû mesurer des spectres et rien ne nous dit qu'un autre bleu aurait exactement le même spectre que le bleu que l'on a mesuré. Par exemple.

La deuxième raison vient du fait que notre spectro- mètre en carton est (surprenamment ! ) un petit peu limité : il ne peut mesurer que des longueurs d'onde dans le visible. Or, 50% de la lumière que l'on reçoit du soleil est composée d'infrarouge, qui sont invisibles, mais qui contribuent effectivement à l'échauffement du tissu.

Et selon les pigments présents dans les t-shirts, ils n'absorbent pas tous les infrarouges exactement de la même façon. Mais ça, on ne peut pas le savoir.

Si nos yeux étaient aussi efficaces qu'un super-spectromètre, alors ce serait facile de déterminer quelle(s) couleur(s) porter en été. Mais, en attendant, avec nos yeux limités, on est contraints à rester avec la notion de couleurs pâles et de couleurs foncées.

Le blanc (qui n'est pas une couleur), va refléter toutes les couleurs et sera le plus frais à porter en été. Le noir (qui lui non plus n'est pas une couleur) va absorber toutes les couleurs et sera le plus chaud à porter en été. C'est bien pour cela que les douches solaires sont en noir et que les maisons dans les régions chaudes sont blanches ou pâles. Et puis là, c'est le moment où vous allez me sortir tout un tas de contre-exemples !

Je m'attends par exemple à ce que vous me parliez du Bédouin. Il porte de grandes robes noires et vit dans des tentes noires, le tout dans le désert ! C'est-à-dire exactement l'inverse de ce que l'on devrait faire pour se protéger de la chaleur.

Dans les années 80, des scientifiques se sont réellement posé cette question et sont allés mesurer la différence entre un Bédouin qui portait une longue robe noire et un Bédouin qui portait une longue robe blanche. Résultat : à la surface des robes, il y avait jusqu'à 6°C d'écart.

47°C pour la robe noire, 41°C pour la robe blanche. Mais la température de la peau était, elle, toujours à 33°C. La clé du mystère vient de l'épaisse couche d'air qui se trouve entre la robe et leur seconde couche de vêtements beaucoup plus proche du corps

Le noir chauffe l'air qui se trouve à l'intérieur, qui s'élève, sort par le col, créant alors un appel d'air par en-dessous de la robe, ce qui crée un mouvement de convection. Donc l'ajout de chaleur à cause de la couleur noire est bien réel, mais est compensé par l'effet de convection. Et puis, bien sûr, il y a le cas des ours polaires qui ont l'air blancs, mais qui ne le sont pas réellement.

Mais ça, vous en apprendrez beaucoup plus dans la vidéo de Léo ! Je vous invite à présent à aller voir la vidéo de Léo qui porte sur les ours polaires, et qui vient en complément de cette vidéo.

Sinon, vous pouvez toujours vous abonner, me suivre sur Facebook et Twitter évidemment, ou venir soutenir Scilabus sur Tipeee.