NOX MATER – Lorella Abenavoli et Nicolas Reeves

NOX MATER
Étude pour Muons et Silence

PRÉAMBULE

Dans le cadre de son festival @rts outsiders, la Maison Européenne de la Photographie a invité l’artiste franco-italienne Lorella Abenavoli et l’artiste-chercheur québécois Nicolas Reeves un projet conjoint d’installation dans ses espaces d’exposition du quartier du Marais, à Paris, sur le thème « Écouter le ciel ». Ce projet, intitulé NOX MATER – Étude pour muons et silence, sera présenté dans un premier temps au mois de septembre de l’an prochain, mais sera ensuite diffusé par le biais de l’organisation Space Arts (voir avant-dernier paragraphe de cette section). La cave voûtée décrite dans le texte, et qui est prévue pour la première installation, se situe dans le sous-sol de la MEP. Les installations ultérieures sont également prévues en situation souterraine.

Le projet NOX MATER explore la relation entre les notions de lieu et d’échelle par une mise en œuvre de deux matériaux, l’obscurité et le silence. Plus précisément, il tente par ces deux matériaux une mise en relation des lieux les plus opposés qui soient en termes de dimensions et d’échelle, la matrice et l’univers.

1 – Description de l’installation

Dans un ancien édifice, un escalier descend vers une petite cave dont les parois, entièrement recouvertes de matériaux anéchoïques, absorbent toutes les fréquences sonores, étouffant immédiatement tous les sons et toutes les paroles des visiteurs. Dans cette bulle souterraine, isolée du monde, l’obscurité est complète, le silence total.

Après un temps d’accoutumance, le visiteur réalise qu’à intervalles irréguliers, des lames sonores extrêmement brèves, très directionnelles, traversent l’espace. Elles s’accompagnent de lueurs fugaces formant halo, apparaissant sur les parois de l’espace. Sans écho, sans réverbération, elles sont aussitôt absorbées par les parois, et rendent immédiatement l’espace à l’obscurité et au silence.

Ces événements ne surviennent pas de façon aléatoire. Ils sont déclenchés par le passage à travers l’installation d’une particule cosmique à la fois éphémère et très pénétrante, appelée muon. Produit lors d’événements stellaires cataclysmiques, comme les explosions de supernovae, le muon est un témoin direct de l’équivalence énergie-matière et de la dilatation du temps qui intervient aux vitesses très élevées, dites « relativistes » (voir section 3 ci-dessous). Messager de régions inaccessibles, il évoque à la fois l’histoire de la matière et la nature profonde de la trame spatio-temporelle du cosmos. Avec les neutrinos, bien plus nombreux mais infiniment plus difficiles à détecter, les muons sont les seules particules capables de pénétrer en profondeur sous la surface de la Terre.

2 – Écouter le silence

Le thème « Écouter le ciel » évoque les nombreuses tentatives qui ont été faites pour transformer en sons les mouvements et les signaux du ciel, depuis Kepler et l’harmonie des sphères jusqu’aux sons des anneaux de Saturne, les grondements de Jupiter, du Soleil et de la Voie Lactée, les échos des pulsars et des quasars. Plusieurs exemples peuvent être écoutés sur internet (voir en particulier http://www.radio-astronomy.net/listen.htm et le site de radioqualia pour des sons en temps réel) et des œuvres artistiques en ont été extraites (p.e. Le noir de l’étoile, composition pour pulsar obligé, Gérard Grisey et Jean-Pierre Luminet, 1990).

Aussi impressionnants soient-ils, tous ces signaux font souvent oublier que le cosmos est essentiellement fait de vide et de silence. Malgré leur nombre et leurs dimensions, les planètes, les étoiles, les galaxies, restent infinitésimales en regard des espaces qu’elles habitent. Écouter le ciel, c’est écouter le silence ; le regarder, c’est contempler l’immobile. Les dimensions des abîmes cosmiques qui séparent les étoiles sont effarantes. Rien n’y bouge, aucun son ne s’y fait entendre.

Tous les lieux de la Terre, même les plus familiers, sont aussi des fragments de cet espace démesuré que la planète traverse dans sa course, et qui ne sait transporter aucun son. En porterait-il qu’il ne renverrait aucun écho, faute de surfaces ou d’objets pour le réverbérer. L’installation « Silences » propose une expérience de cet espace par la création d’un lieu où les sons s’évanouissent aussitôt émis, comme dans le vide intersidéral. Les lames sonores des muons ne contrediront pas ce silence mais le rendront encore plus profond, tout comme les étoiles rendent encore plus noire l’obscurité du ciel.

3 – Averses muoniques

Si le ciel, c’est d’abord du silence, chaque fragment d’espace, à chaque instant, est traversé par des myriades de particules imperceptibles. Voyageant presque à la vitesse de la lumière, elles témoignent d’anciens soubresauts stellaires, d’explosions cataclysmiques, de lueurs primordiales. Elles racontent la fécondation du cosmos par les cendres d’étoiles éclatées. Certaines, issues du cœur d’une supernova, iront former une nébuleuse d’où naîtra une nouvelle étoile avec son cortège planétaire. D’autres par leur spectre transportent sur d’improbables distances le secret de la composition d’un astre lointain. Celles qui sur leur chemin rencontreront une planète, comme la Terre, déclencheront une série d’événements qui dévoilent certains des aspects les plus intrigants du cosmos et des relations temps/espace/matière.

La collision entre un proton d’origine cosmique et les atomes de la haute atmosphère en est un exemple. C’est elle qui produit les muons détectés au niveau du sol. Malgré sa vitesse considérable à l’arrivée, le proton n’est pas désintégré par l’impact. Mais selon l’équivalence énergie-matière, l’énergie dégagée est transformée en une gerbe de nouvelles particules, appelées pions, qui se désintègrent quasiment aussitôt en muons ; ce phénomène se déroule à une altitude de dix à douze kilomètres.

Dans leur temps propre, les muons ne vivent pas longtemps. À cheval sur un muon avec un chronomètre, un très petit cavalier verrait s’écouler 2 microsecondes avant que sa monture ne se volatilise. À la vitesse de la particule, cela lui permettrait théoriquement de parcourir 600 mètres. C’est trop peu pour rejoindre la surface de la Terre. Mais le muon voyage à 99,7% de la vitesse de la lumière, ce qui engendre des effets relativistes : pour l’observateur au sol qui le regarde tomber, son temps propre est dilaté d’un facteur 20. Cela lui permet de parcourir une douzaine de kilomètres, assez pour rejoindre la Terre et y pénétrer de quelques dizaines de mètres avant de se désintégrer à son tour en particules plus familières. L’arrivée d’un seul proton dans la haute atmosphère déclenche ainsi au sol une averse de muons qui s’étend sur plusieurs kilomètres carrés. La surface de la Terre les reçoit au rythme de cent à deux cents par mètre carré et par seconde ; une main tendue horizontalement se voit traversée par un ou deux muons à la seconde.

4 – Les détecteurs

Les détecteurs seront constitués de deux ampoules Geiger normalement utilisées pour mesurer le niveau de radioactivité. Pour discriminer les muons des autres particules, il faut aligner deux ampoules et les munir d’un détecteur de coïncidences d’impact. Seuls les muons d’origine cosmique auront assez d’énergie pour traverser la paire de détecteurs ; les autres radiations seront éliminées dès leur détection par la première ampoule.

5 – Les parois de l’installation

L’essentiel de l’installation consiste en la réalisation des parois qui contiennent les détecteurs de muons, les matériaux anéchoïques, les hauts-parleurs directionnels et les émetteurs de lueurs. Le design des murs anéchoïques imaginé pour cette installation fait usage de boîtes de carton ignifugées emplies de laine acoustique. Appareillées comme des briques, elles sont empilées devant les murs à une distance de quelques centimètres pour créer une seconde paroi et stabilisées à l’arrière par des tasseaux de bois. La face orientée vers l’espace est percée d’orifices circulaires. La voûte sera également recouverte de ces mêmes boîtes, suspendues à une structure légère pour en reproduire la forme en berceau. Par endroit, des cavités (dites « éponges à basses ») seront aménagées dans les parois pour absorber les fréquences graves Une seconde piéce sera ainsi construite à l’intérieur de la première, sans toucher aux murs existants. Le plancher quant à lui sera recouvert de sable reposant sur des panneaux de laine minérale condensée. Cette stratégie permet d’obtenir un espace presque totalement absorbant pour un coût très inférieur à celui d’une chambre anéchoïque standard.

6 – Les lueurs et les sons

Douze détecteurs de muons seront placées dans la voûte et dans le plancher. Ils assureront des détections dont le rythme ne dépassera pas quelques événements à la minute. Les effets lumineux proviendront de petites diodes incluses dans des blocs de résine. Leur lueur formera de petits halos successifs, qui s’éteindront progressivement en deux ou trois minutes environ. L’effet sera analogue à celui de gouttes de pluies qui tombent sur une pierre chaude, et mettent un certain temps à s’évaporer. La luminosité sera faible, difficile à percevoir sans un temps d’accoutumance de plusieurs minutes. Ces lueurs révélant localement la forme de l’espace constitueront le seul éclairage du lieu.

La création des sons émis dans l’installation constituera une partie importante du développement du projet. Il est prévu de travailler à partir de très courts fragments de voix humaines, de brefs murmures spatialisés selon la direction de la particule, qui possèderont leur écho propre. L’effet de la rencontre de ces sons à réverbération de synthèse et d’une paroi qui annihile instantanément toute réverbération sera l’objet d’une attention particulière. Ils seront émis par des haut-parleurs à très faible dispersion. Ces haut-parleurs de technologie très récente sont de véritables projecteurs sonores, dont le faisceau très précis mesure quelques décimètres de largeur. Leur utilisation en espace anéchoïque permet théoriquement une définition précise des projections sonores, avec un haut degré de résolution. Un visiteur qui se trouve exactement sur le passage d’une particule entendra le faisceau sonore, alors qu’un autre, debout juste à côté, ne percevra quasiment rien. Cette cohabitation dans un espace restreint de sons aisément perceptibles avec des régions de silence quasi total n’a à notre connaissance jamais été tentée.

7 – Considérations architecturales

L’installation possède également une composante architecturale qui est une investigation des limites de la notion de lieu, ici considérée à la fois sur le plan qualitatif et sur le plan topologique. Les moyens utilisés (vide, silence , obscurité), dessinent une architecture en négatif, un reflet antisymétrique des images couramment liées à ce domaine (volumes, lumière, bruits de la vie). De plus, la situation souterraine de l’installation est symboliquement chargée. L’amortissement des sons par la masse du sol contribue de façon significative à l’obtention d’une condition anéchoïque, et est directement lié à une qualité d’atmosphère. Elle éveille de nombreuses images, parfois contradictoires. Certaines tiennent à la situation même du lieu, d’autres à ses ambiances : la qualité d’un silence souterrain est très différente de celle d’un silence terrestre ou aérien. La sérénité mythique des lieux enfouis, comme celle de ces cavernes occluses dont le silence n’est jamais troublé, n’est pas sans rapport avec la paix éternelle de l’espace. S’enfoncer dans le sol, c’est se diriger vers le centre de la Terre ; c’est contacter des échelles de temps géologiques, et prendre conscience de la nature planétaire de ces strates qui servent de socle à tous les lieux du quotidien. Évoquant une matrice creusée dans la terre-mère, la petite cave devenue caverne se veut une protection contre ces infinis : s’y blottir, c’est se préserver de l’immensité.

Mais cette nature planétaire renvoie immédiatement à l’autre extrémité des échelles du monde, celle des espace intersidéraux parcourus par la Terre depuis des milliards d’années, et dont les dimensions sont inimaginables. Ils peuvent paraître effrayants à quiconque, comme Pascal, tente d’en saisir la mesure. La présence de l’espace est quasi immanente. En témoignent ces particules qui traversent tout et en tout temps, comme des passe-murailles : « Si toutes les chose se retrouvent dans le ciel, dans toute chose, il y a du ciel ». La manifestation de l’arrivée des muons rappelle en temps réel au visiteur l’imbrication inextricable des lieux de toutes les échelles.

Or, la matrice est le plus petit lieu physiquement habitable ; l’univers, le plus grand de tous les lieux. Les deux sont des endroits de gestation : le premier évoque l’origine de la vie, le second l’origine du monde. L’installation propose une rencontre de ces deux matrices et de ces deux échelles, les plus opposées qui soient de toute la gamme des lieux possibles, par l’entremise de ces particules aux dimensions infinitésimales et aux vitesses démesurées.

NICOLAS REEVES

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