Archives mensuelles : janvier 2009

L’électrodynamique quantique et les diagrammes de Feynman


Je
viens d’achever la lecture de lumière et matière, une histoire étrange de Richard P. Feynman qui porte sur l’explication d’une théorie qui porte le nom horrible d’électrodynamique quantique. Le nom de cette théorie peut faire peur et peu paraître extrêmement compliquée mais Feynman est sans doute l’un des meilleurs vulgarisateurs scientifiques que le 20ième siècle ait connu. Pour avoir une idée du personnage, vous pouvez consulter un billet précédent qui lui est consacré : Richard Feynman.

Feynman, le Pro de la vulgarisation « vraie »

Feynman sait de quoi il parle dans ce livre puisqu’il est l’un des pères de l’électrodynamique quantique et qu’il a obtenu le prix Nobel en 1965 pour ce travail. Le livre lumière et matière est en fait la retranscription de 4 conférences données par Feynman à l’Université de Californie à Los Angeles (UCLA) en 1985 qui étaient destinées au public le plus large possible. La démarche de vulgarisation adoptée par Feynman constitue un modèle pour ce blog, La Science pour Tous, qui vient de fêter ses 3 ans (j’ai écrit le premier billet le 24 Janvier 2006) et je me devais donc de saluer Richard Feynman ici ! Ce que j’apprécie particulièrement chez lui, c’est le fait qu’il vulgarise tout en expliquant clairement ce qu’il omet de mentionner et il essaye de ne faire aucune approximation. Voici un extrait de la première conférence qui résume bien sa démarche :

 « Ce que je vais vous raconter n’est autre que ce que nous enseignons aux étudiants qui sont en train de préparer une thèse de physique. Croyez-vous vraiment que je puisse vous expliquer tout cela de manière que vous le compreniez ? Non, ce n’est pas sérieux : vous n’allez certainement pas comprendre. Mais alors, direz vous, pourquoi vous donnez-vous tant de mal ? Pourquoi passer tant de temps devant nous, si c’est pour que nous ne comprenions rien à ce que vous allez dire ?

Précisément, je me suis fixé comme objectif que vous restiez ici à m’écouter. Car, pour ne rien vous cacher, les étudiants non plus n’y comprenne rien. Pourquoi ? Tout simplement parce que je n’y comprends rien moi-même. Personne d’ailleurs n’y comprend rien.

[…]

 La théorie de l’électrodynamique quantique nous fournit une description de la nature qui est absurde du point de vue du sens commun. Mais elle est en accord parfait avec l’expérience. J’espère donc que vous accepterez la nature telle qu’Elle est : absurde. »


On identifie bien dans cet extrait le « style » de Feynman lorsqu’il parle. C’est en partie ce style mêlé à son génie qui font des ouvrages de vulgarisation de Feynman des références internationales (particulièrement les fameux cours de physique de Feynman que la plupart des étudiants en physique ont lu).

Que permet l’électrodynamique quantique ?

L’électrodynamique quantique s’appelle ainsi car elle unifie la physique quantique et l’électromagnétisme (ce dernier étant l’unification de l’électricité et du magnétisme, voir un précédent billet La
nature de la lumière ou l’électromagnétisme
).

Pour faire court, l’électrodynamique quantique « permet de décrire tous les phénomènes du monde physique, à l’exclusion des effets gravitationnels […], et les phénomènes radioactifs». C’est-à-dire que tous les phénomènes entre la lumière et la matière sont explicables par cette théorie, en expliquant, entre autre, les interactions entre les photons (la lumière) et les électrons (la matière), d’où le titre du livre. Ceci peut paraître abstrait mais en réalité, tous les phénomènes que vous connaissez sont issus des interactions entre photons et électrons (sauf la gravité et la radioactivité). On peut citer tous les phénomènes optiques mais également la biologie ou la chimie. Des phénomènes qui peuvent vous paraître simples et que vous pensiez expliqués depuis longtemps ont en fait été définitivement expliqués par l’électrodynamique quantique comme la simple
réflexion et transmission de la lumière dans une lame de verre que Feynman explique merveilleusement bien dans le cadre de sa théorie.
Je ne vais pas rentrer dans les détails car Feynman le fait mieux que quiconque dans son livre mais j’aimerai simplement vous parler un peu des fameux diagrammes de Feynman qui permettent de représenter (et donc de comprendre) les  interactions entre particules.

Feynman et ses diagrammes

Feynman nous dit que pour « comprendre » l’électrodynamique quantique, vous avez besoin d’un crayon, d’une feuille de papier et de dessiner des petites flèches avec un peu de jugeote: c’est tout ! Le pari est plutôt ambitieux à première vue, surtout si le public n’a pas de formation universitaire en physique mais à mon avis, son pari a été tenu dans ce livre (il faut tout de même un peu de bagage scientifique mais le stricte minimum permet de tout comprendre).


Feynman nous explique donc sa théorie à l’aide de plusieurs types de diagrammes très faciles à construire avec quelques règles simples. Il commence par faire des petites flèches qui représentent des évènements: par exemple une flèche peut représenter un photon qui se déplace du point A à B ou
bien un photon qui se réfléchit sur une lame de verre. Chaque flèche possède une longueur propre représentant la probabilité de l’événement et la direction représente le temps interne du photon. Feynman nous explique que la flèche tourne comme un chronomètre et la vitesse du chronomètre de rotation dépend de la ‘couleur’ du photon (la direction est donc la phase de l’onde).
Toutes les petites flèches se multiplient entre elles pour calculer la probabilité d’un événement plus complexe comme la réflexion et la transmission dans une lame de verre épaisse. Sa démonstration est éloquente en résolvant des problèmes qui sont restés longtemps mystérieux et le tout avec une précision sans précédent.

Il poursuit avec un autre diagramme où l’on représente le déplacement d’électrons et de photons qui interagissent entre eux dans le temps et l’espace… Il est alors question d’émission et d’absorption des photons par les électrons (voir précédent billet sur le LASER où ces processus sont expliqués en détail). On peut voir sur le schéma ci-dessous deux modalités différentes pour un électron (ligne continue) d’émettre un photon (ligne ondulée) qui est ensuite absorbé par un autre électron.

Plus généralement, Feynman a inventé pour des questions pratiques un diagramme qui porte désormais son nom : les fameux diagrammes de Feynman. Ils sont aujourd’hui utilisés très largement dans ce que les physiciens appellent les théories quantiques des champs (dont l’électrodynamique quantique est issu) dans le but de réaliser des calculs plus facilement. Il suffit de faire un petit dessin dans lequel on relie des points (appelés vertex) qui constituent des « évènements » à l’aide de lignes représentant des particules. Ces lignes peuvent être continues, en zig-zag, ondulées etc. selon les particules considérées pour des raisons de
lisibilité. On peut donc représenter dans ces sortes de graphes des chaînes de désintégrations et s’en servir pour faire des calculs probabilistes. Les diagrammes de Feynman permettent donc de reconstituer des schémas de désintégrations de particules en d’autres. Vous avez sans doute entendu parler du célèbre Boson de Higgs que l’accélérateur de particule LHC au CERN doit mettre en évidence. Eh bien on peut construire le diagramme de Feynman correspondant à la désintégration de 2 gluons en un boson de Higgs, un quark top et un anti-quark top lors d’une collision dans le détecteur ATLAS du LHC. Voici le résultat (certes un peu complexe à comprendre) :


Vous savez également que les physiciens sont des petits rigolos et qu’ils ont un humour… spécial ! Un physicien du CERN, John Ellis (que l’on peut souvent voir le soir au resto du CERN), a donc nommé une certaine classe de diagrammes de Feynman comme étant des diagrammes Pingouins à cause de  leur forme… Jugez par vous-même :

Le Son

Le son est une chose si familière dans notre vie quotidienne que l’on en oublie souvent la signification physique qui est loin d’être facile à comprendre. Je vais donc essayer ici de vous en donner un meilleur aperçu.

onde_sonore.jpg

J’ouvre mon petit robert sur mon bureau et je vais à la page 2396, là où se trouve le mot ‘son’ : « Sensation auditive causée par les perturbations d’un milieu matériel élastique fluide ou solide (spécialement l’air). »

 Je n’aime pas trop cette définition, je fonce ouvrir mon dictionnaire de physique pour voir ce qu’il dit : « Onde mécanique correspondant à la propagation de
déformations et de contraintes dans un milieu élastique ou visco-élastique.
 » C’est mieux mais déjà plein de mots compliqués dans cette courte phrase qui demande une analyse détaillée…

 Le son est une onde

Une onde, c’est simplement une oscillation qui se propage comme une vague dans la mer ou les cercles autour d’une pierre jetée dans un lac. Attention, il n’y a pas forcément transport de matière, on le voit bien quand on regarde une mouette flotter sur la houle : elle monte et descend au gré des vagues sans véritablement avancer. Ce qui avance, c’est la vague, et c’est ce que les physiciens appellent une onde. On parle d’ondes mécaniques lorsque ce qui se propage est une déformation mécanique (comme une vague qui déforme la surface de l’eau ou séisme qui fait « trembler » la surface de la Terre).

cercles_eau.jpg

Une onde dans les milieux élastiques

Voilà donc la nature du son : une onde mécanique. On parle alors d’ondes acoustiques, ou plus communément d’ondes sonores, lorsqu’une déformation se propage dans un milieu élastique.

 Un milieu élastique est un élément qui peut se déformer sous l’action d’une contrainte mécanique (une force) et reprend sa forme initiale lorsque cette contrainte disparait.

 Par exemple, une éponge est un milieu élastique : lorsque qu’on la compresse, elle se déforme puis quand on la relâche, elle reprend sa forme initiale. Les liquides comme l’eau sont également des milieux élastiques ainsi que les gaz comme l’air mais aussi les solides ! Eh oui, lorsqu’on applique une faible force sur un solide comme un mur de béton, il se déforme (très faiblement) et reprend ensuite sa forme. Même si cette déformation est extrêmement faible, cela permet au son de se propager !

 Conclusion : le son se propage partout du moment qu’il y a un support matériel : il se propage dans le béton, dans les épones, dans l’eau, et bien évidemment dans l’air ! En fait, le son est le résultat de la vibration des molécules (ou des atomes) les unes par rapport aux
autres.

 Le son est créé par ce que les physiciens appellent une onde de compression longitudinale, encore un mot barbare ! Une onde de compression est le résultat de la compression et de la dilatation des molécules du support en question (l’air, l’eau, le béton, etc.) de manière oscillatoire. Ce phénomène a pour conséquence de faire osciller la pression locale et de produire du son. Cette oscillation est le fruit de 2 causes antagonistes :

Une force de rappel : si une molécule bouge, elle bouscule sa voisine qui se met alors en mouvement. Il y a alors une propagation du mouvement de proche en proche.

L’inertie du milieu qui tend à « freiner » ce mouvement et à ramener les molécules dans leur position initiale.


son_onde.jpg

 

On parle en plus d’ondes longitudinales car le son se propage dans le même sens que l’onde (contrairement à une vague en mer qui est transversale car l’eau monte et descend alors que la vague avance horizontalement).

Dans le cas des solides cristallins, ce sont les atomes qui vibrent les uns par rapport aux autres et cette vibration est transportée par une quasi-particule appelée phonon (une quasi-particule n’a pas de réalité matérielle mais on peut  assimiler ce phénomène physique à une particule virtuelle se propageant dans le solide).

 Le vide est le royaume du silence

En revanche, s’il n’y a rien (dans le vide), le son ne peut pas se propager car il n’y a pas de support pour véhiculer une déformation mécanique quelconque : un vaisseau spatial qui explose dans l’espace comme dans la guerre des étoiles ne peut pas propager de son à travers l’espace car ce dernier est ‘rempli’ de vide !!


Une fameuse expérience est l’expérience du réveil dans une cloche à vide : on enferme un réveil dans une cloche en verre et on le fait sonner : on entend parfaitement le son. On commence alors à pomper l’air dans la cloche en verre de manière à faire le vide : le son du réveil diminue petit à petit jusqu’à disparaitre complètement !!

Exemple de la voix

Dans le cas d’une conversation entre 2 personnes dans une pièce, la vibration des cordes vocales fait « vibrer » l’air provenant de nos poumons qui est ensuite modulé à l’aide de notre larynx puis de notre bouche (lèvre, palais, lèvres). L’air expulsé déforme ainsi l’air à proximité de notre bouche et cette déformation se propage dans l’air ambiant de proche en proche dans toutes les directions jusqu’à arriver à un éventuel auditeur où cette onde sonore est
« décodée » dans ses oreilles puis interprétée par son cerveau.

C’est le même phénomène avec une enceinte qui va bouger d’avant en arrière pour faire bouger l’air à proximité et provoquer une onde sonore (sur les grosses enceintes, on voit nettement le déplacement de la membrane de l’enceinte).

La vitesse du son

Comme le son est une onde, elle se déplace à une vitesse finie (c’est-à-dire non infinie). Cette vitesse dépend principalement de la densité du matériau dans lequel le son se propage. La vitesse du son dépend ainsi du matériau, de la température et de la pression ambiante qui modifie la densité des matériaux.

 On apprend à l’école que le son se propage à une vitesse de 300 mètres par seconde dans l’air (c’est-à-dire 1080 km/h). Cette vitesse peut paraitre rapide au premier abord mais il est très facile d’ « observer » cette vitesse pendant les orages où l’on voit les éclairs avant d’entendre les coups de tonnerre associés. Explication : l’éclair et le tonnerre se produisent au même moment là où la foudre tombe. Pour un observateur situé à quelques kilomètres, l’éclair
est vue quasi instantanément car la lumière de l’éclair se propage à 300 000 kilomètres par seconde : même si la foudre tombe à 5 kilomètres, l’éclair est vu en 0,000016 seconde alors que le son du tonnerre va mettre 5000/300 = 16 secondes à arriver à nos oreilles. D’où la technique qui consiste à compter les secondes entre éclair et tonnerre et à diviser les secondes par 3 pour obtenir la distance à laquelle la foudre est tombée en kilomètres (quand j’étais gamin j’adorais faire ce calcul et je continue à le faire car ça m’impressionne toujours).

foudre

La vitesse du son dans l’air augmente avec la température et si on compare la vitesse du son dans l’air avec d’autres milieux on s’aperçoit que le son est très lent dans l’air :

  • Vitesse du son dans l’air à -10°C : 325 m/s
  • Vitesse du son dans l’air à 20°C : 340 m/s
  • Vitesse du son dans l’air à 30°C : 350 m/s
  • Vitesse du son dans l’eau : 1 480 m/s
  • Vitesse du son à travers un mur en béton : 3 100 m/s
  • Vitesse du son à travers une fenêtre en verre : 5 300m/s

 Mesurer le son

Comme toutes les ondes, une onde sonore peut être défini par 2 grandeurs : sa fréquence et son amplitude.

 La fréquence d’une onde sonore reflète la hauteur d’un son et se mesure en Hertz (Hz). Plus la fréquence est grande, plus le son est aigu et plus la fréquence est faible, plus le son est grave. L’oreille humaine est capable de détecter les sons
entre 20 Hz (basse extrêmement grave) de 20 kHz (bruit strident très aigu). Sur un piano classique, le ‘la’ moyen est à 440 Hz alors que le ‘la’ le plus grave est à 27 Hz et le ’do’ le plus aigu est à 4186 Hz. Vous pouvez visiter cette page pour tester votre ouïe et écouter différents sons à différentes fréquences. Au-delà de 20kHz, on parle d’ultrasons et en dessous de 20Hz d’infrasons.

 L’amplitude d’une onde sonore reflète le volume sonore (ou l’intensité). En physique, l’intensité sonore se mesure en Watt par mètre carré mais cette unité de mesure est peu pratique et ne reflète pas la sensibilité de l’oreille humaine qui accepte mieux les sons graves qu’aigus. On utilise alors une échelle en décibel qui permet de mesurer l’intensité d’un son à partir d’un son de référence. On prend comme référence 0 dB qui correspond au seuil de détection de l’oreille humaine (équivalent à 10-12 W/m²). De plus, pour compenser le fait que l’oreille humaine tolère mieux les sons graves qu’aigus, une correction est apportée de manière à pondérer les intensités selon les fréquences. On parle alors de décibel pondéré « A », noté dB(A), dans le cas de l’oreille humaine (pas d’atténuation à 1kHz, -50dB à 20Hz et -10dB à 20kHz).

decibelA

Pondération de l’intensité sonore pour rendre compte de la sensibilité de l’oreille humaine selon des fréquences (courbe A)

 Attention, le décibel est une échelle logarithmique, ce mot compliqué veut dire qu’une augmentation de 3dB correspond au doublement de la puissance sonore (ce n’est pas linéaire). Donc quand on dit qu’un spectateur reçoit 110 dB lors d’un concert et qu’un marteau piqueur produit un bruit de 120 dB, cela signifie que le marteau piqueur est 8 fois plus bruyant que le concert ! Une différence de 100 dB correspond donc à une multiplication du niveau sonore d’un facteur 10 milliards! On comprend alors pourquoi on utilise le décibel et pas une échelle linéaire.

Une petite échelle de comparaison pour mieux se rendre compte:

  • 0dB : seuil audible pour une oreille humaine (en général on détecte plutôt à 4dB)
  • 30 dB : lieu très calme à la campagne, chuchotement
  • 60dB : conversation courante
  • 80 dB : restaurant bruyant, grand magasin
  • 110 dB : concert ou discothèque
  • 120 dB : marteau piquer
  • 140 dB : avion au décollage
  • 180 dB : fusé Ariane au décollage

 Bon à savoir : à partir de 85 dB, il y a danger pour l’oreille humaine et à partir de 130 dB, c’est de la douleur pure et simple. Pour lutter contre le bruit trop présent dans notre société : http://www.moinsdebruit.com/.

Internet, Google et Ecologie

L’informatique contribue au niveau mondial pour environ 2% des rejets des gaz à effet de serre selon le cabinet d’analyse Gartner, ce qui est loin d’être négligeable.

Le processeur est l’organe qui effectue les calculs dans les ordinateurs. Un processeur consomme de l’électricité et dégage de la chaleur. C’est pour cette raison que tous les ordinateurs sont équipés de ventilateurs (parfois bruyants). A titre d’exemple, votre Pentium 4 à 3 GHz exploserait au bout de 28
minutes sans ventilateur !

Nous utilisons tous des ordinateurs de bureau (qui consomment relativement peu) mais également des centaines d’autres ordinateurs à travers le monde lorsque nous surfons sur Internet. De manière générale, nous utilisons des ressources informatiques en termes de calcul et de stockage lorsqu’on accède à
une page internet, lorsqu’on télécharge un fichier et lorsqu’on effectue une requête sur un moteur de recherche comme Google. Dans ce cas, on ne parle plus d’ordinateurs de bureau mais de fermes de serveurs (des milliers de processeurs disposés côte à côte en train de faire des calculs), et ce n’est plus des ventilateurs mais bien des stations de climatisation industrielles qui sont nécessaires pour les refroidir.

 Pour cette raison, on trouve souvent les centres de calcul à proximité des centrales électriques et des cours d’eau pour l’alimentation électrique et le refroidissement des processeurs.



Centre de données Google à The Dalles en Oregon au bord de la Rivière  Columbia. Ce centre, grand comme 2 terrains de football, consommerait 103 MW pour fonctionner. Photo: Craig Mitchelldyer/Getty Images

 L’empreinte carbone

C’est très à la mode de calculer son « empreinte carbone », voir par exemple http://www.calculateurcarbone.org relativement bien fait et facile à faire moyennant une petite demi heure si vous connaissez déjà un peu vos habitudes de consommation.

 Résultat : je consomme 1,1t de carbone par an avec 25% d’erreur, soit 4,3t de CO2/an. Ca fait tout de même peur ! La moyenne mondiale est de 4t de CO2/an, la moyenne française de 6t de CO2/an et un américain moyen est à 20t CO2/an. Je suis donc en dessous du Français moyen mais au-dessus de la moyenne mondiale, pas de quoi de vanter… Néanmoins, ce test ne prend pas en compte le temps passé sur internet ni l’utilisation de moteur de recherche.  J’ai donc cherché à connaitre l’impact d’internet sur mon empreinte carbone.

 Attention, l’utilisation de l’ordinateur seul est prise en compte via ma facture d’électricité et des questions sur mes achats informatiques. Je m’intéresse ici au fait d’utiliser des ressources informatiques délocalisées via internet.

 Après le Cochon, la Chèvre et le Mouton, une nouvelle fable contemporaine : Google, le Carbone et la Tasse de thé

J’ai récemment lu un article sur Le Monde.fr au sujet d’un scientifique dénommé Alexander Wissner-Gross de l’université d’Harvard qui disait que : «  deux requêtes sur Google consommeraient autant de carbone qu’une tasse de thé bien chaud. Selon les travaux de ce scientifique, deux requêtes sur Google généreraient 14 grammes d’émission de carbone, soit quasiment l’empreinte d’une bouilloire électrique (15 g) ». Quid de cette information ?


La différence entre le bon scientifique et le mauvais scientifique c’est que quand un mauvais scientifique voit une information, il l’ingurgite alors que le bon scientifique, lui, quand il voit une information, il la vérifie. Nous allons donc vérifier cette information avant de l’ingurgiter bêtement…

 J’ai lu l’article du Times auquel Le Monde.fr se réfère et là, premier problème : le Times parle d’émission de gaz à effet de serre en équivalent CO2 et non équivalent Carbone comme dans l’article du Monde.fr… Il faut déjà se mettre d’accord sur les unités !! En général, on parle en équivalent CO2, ce que je ferai dans la suite de ce billet (pour info, 1kg équivalent CO2 = 0,27 kg équivalent carbone).

J’ai également pu constater que ce chiffre a été quelque peu déformé au fil d’articles à en croire cet article de Futura-Science. Néanmoins, Futura-Science n’est pas très bon en arithmétique apparemment car l’article dit que « le calcul est dès lors rapide à faire : si l’on admet le chiffre de 7 grammes par requête, ainsi que l’affirme le Times, les serveurs de Google rejettent quotidiennement 2.450 tonnes de CO2 dans l’atmosphère, soit autant que le Japon en six mois ! » Ce dernier calcul a été effectivement fait trop vite par Futura-Science car en prenant ma calculette et en admettant le chiffre de 7g/requête, Google génère bien 2450t de CO2/jour mais cela correspond à 1 minute d’émission du Japon (qui rejette 1236 millions de tonnes de CO2/an) et pas à 6 mois !! Je tenais à rectifier cette comparaison aberrante qu’ils ont publiée. De toute manière, ce chiffre de 7g/requête n’a aucune justification scientifique valable pour l’instant.

Le fameux chercheur interviewé par le Times a en fait publié un article disant que la consultation d’une page web classique consommait environ 20mg de CO2/seconde, soit 72g de CO2/heure. Mais attention, la consultation d’une page très riche en information, style vidéo youtube, multiplie ce chiffre par 10, soit 720g de CO2/heure. Une heure de vidéo youtube correspondrait alors en terme de rejet de gaz à effet de serre à prendre une petite voiture moderne diesel et à rouler 6 km (une petite voiture diesel moderne rejette 115g CO2/km).

 Pour une réflexion plus sérieuse sur ce débat, je vous conseille plutôt de lire cet article qui traite la question de fond sous-jacente, à savoir comment diminuer le rejet de CO2 lié à l’informatique dans le monde.

 De quoi est-on sûr alors?

Au final, on a du mal à y voir clair et on ne sait plus qui croire. Le Times a fait un erratum à son article en accord avec la réponse de Google ayant répondu qu’une requête Google qui dure en moyenne moins d’une seconde rejette 0,2g équivalent CO2, et pas 7g (voir explication Google). Google rejetterai donc 25 500t de CO2/an à cause des requêtes sur le moteur de recherche, soit autant que  4000 Français moyens, ce qui est relativement peu pour une entreprise comme Google.

Cependant, la méthode de calcul me chagrine un peu. Je ne suis pas sûr que toute la chaine soit prise en compte dans ce calcul. A mon avis, la meilleure méthode englobant tout Google serait la suivante :

  •  Calculer la facture d’électricité de Google en kWh sur une année (l’énergie consommée totale pour Google).
  • La multiplier par la quantité de CO2 produite pour produire 1 kWh. On prend comme hypothèse le ratio américain  de 550g de CO2/kWh électrique (contre 90g de CO2/kWh électrique en France).
  • Diviser le tout par le nombre de requêtes Google dans une année  (estimé à 365*350 millions = 127 milliards de requêtes).

 Certes, le nombre final trouvé ne correspondra pas directement à la quantité de CO2 rejeté lors d’une simple requête car il prendra en compte toutes les infrastructures nécessaires à cette requête ainsi que les autres services de Google (car les serveurs ne sont pas dédiés qu’au moteur de recherche).
Cependant, cette quantité reflètera l’émission totale générée par Google pour traiter une requête tout en incluant les autres services proposés (google earth, google map, google doc, etc.).

 L’estimation de la puissance électrique consommée par Google est secrète mais plusieurs personnes (comme ici) et certains journaux (comme Le Monde) ont tenté le calcul et aboutissent autour des 2 TWh/an. Dans ce cas, notre calcul donne le résultat suivant : 8,6g C02 / requête en incluant les services Google. En une année, Google consommerait donc 1 million de tonnes de CO2/an, ce qui correspond à l’émission du Niger, classé 144ème pays le plus émetteur (sur un total de 181 pays).

Pour en revenir à mon bilan carbone annuel, je pense faire environ 5000 recherches Google par an (environ 15 par jour). Si je prends l’hypothèse haute de 8,6g/requête, cela correspondrait à émettre 43 kg équivalent CO2 supplémentaire dans mon bilan, soit une part de 1% de mon rejet annuel. Au premier abord, l’impact de mes recherches Google sur mon empreinte carbone est donc relativement faible.

 Ne pas non plus diaboliser Internet et Google

Google essaye de surfer sur la vague éco en consommant le moins possible d’électricité avec des serveurs informatiques les moins gourmands possible. Google explique volontiers les mesures énergétiques prises car cela améliore son image de marque mais ce n’est pas que pour le plaisir mais bien pour gagner plus d’argent car l’électricité est la principale dépense de Google ! Cependant, il est évident qu’ils font des efforts non négligeables sur ce plan.



Par exemple ils ont équipé le Googleplex de panneaux solaire à hauteur de 1,6 MW, ce qui est une grosse centrale solaire aujourd’hui. Ils construisent également des centres de données en Finlande où il fait froid pour consommer moins d’électricité en refroidissement.

Combien de CO2 pour ce billet de blog ?

Pour ce billet de blog, j’ai effectué 28 requêtes Google, soit 240g CO2 en prenant l’hypothèse haute des 8,6g/requête. J’ai passé 5 heures à faire des recherches et à écrire sur mon ordinateur portable qui consomme 80W (il est gros, vieux et bruyant), soit 400 Wh au total, ce qui correspond en France à 35 g CO2 rejeté. De plus, j’ai dû surfer pendant environ 1 heure sur Internet, soit 72g de CO2 supplémentaire. J’ai donc rejeté au total 347g de CO2 pour vous offrir ce
billet.

Si j’avais dû aller à la bibliothèque de Genève en voiture pour faire des recherches (j’habite à la campagne à 35 km de Genève, pas de transport en commun),  j’aurais émis 8 kg de CO2 (avec une petite voiture diesel), soit 23 fois plus, à méditer…

 Sources : Rapport 2009 de l’Agence Internationale pour l’énergie (IEA) : http://www.iea.org/co2highlights/co2highlights.pdf