Phd_graduated

décidémment, toutes mes excuses : j’avais oublié de préciser que mes réflexions et calculs rapides s’appuient sur le Stein et Wysession (plus accessible que le Aki et Richards), ainsi que sur des vieux cours de Michel Campillo.

une petite précision supplémentaire : la forme d’onde de l’effondrement ressemble aussi assez peu à un seisme double couple classique, les ondes de Rayleigh étant surreprésentées (je renvoie à l’image dont j’ai donné le lien, le dernier sismogramme représente un seisme « classique »).

L’article recèle en première lecture plusieurs erreurs importantes à plusieurs niveaux.

Tout d’abord, quelques précisions anecdotiques :
"Remarquons que la géophysique appliquée sait générer des ondes sismiques dans le sol, en utilisant des sources impulsives non explosives de type « weight dropping » – qui consistent à laisser tomber une masse de 3 tonnes sur le sol – ou bien des « vibrateurs » plaqués au sol. Mais les énergies des ondes développées dans le sol sont alors trop faibles pour que ces ondes y parcourent plus que quelques hectomètres…« 
avec un simple marteau de 5 kgs, manié par un étudiant(e) un minimum volontaire, on peut observer l’onde obtenue en frappant le sol jusqu’à 100 mètres avec un geophone peu sensible. Avec un camion vibrateur, il est largement possible d’atteindre plusieurs kilomètres - c’est pourquoi le vibroseis est si utilisé pour les sondages géophysiques.
Dans le même thème, la différence de vitesse apparente des ondes de Rayleigh doit s’expliquer simplement par le contenu fréquentiel : comme l’auteur l’explique, les ondes de Rayleigh sont dispersives, et un contenu fréquentiel plus haute fréquence provoquera des vitesses apparentes plus faibles. J’aimerais signaler en passant à l’auteur que les méthodes pour calculer les vitesses de Rayleigh se sont largement améliorées durant la dernière dizaine d’années, via l’analyse de la dispersion - les méthodes type SASW sont maintenant des standards en prospection géophysique - et que son analyse de vitesse gagnerait beaucoup à être effectuée par analyse FTAN au lieu d’un simple hodochrone »à la années 70« .

Maintenant, il y a plusieurs erreurs plus gênantes pour la démonstration.
Déjà :
 »En effet, les fréquences des ondes générées par des explosifs sont de l’ordre de l’hertz – ce qui est le cas ici -, alors que celles dues aux percussions sont supérieures à 10 hertz, pour se situer plutôt autour de 100 hertz.« Comme l’auteur le dit, une explosion génère un dirac ; or, selon les théorèmes sur la transformée de Fourier (source : n’importe quel livre de maths du supérieur), un Dirac donne un spectre plat en fréquence. Une explosion a un contenu haute fréquence plus riche qu’un choc.
Ensuite, l’auteur semble considérer comme normal que »les explosions souterraines sont assimilables aux tremblements de terre, en cela que toute l’énergie mécanique est transmise au terrain sous la forme d’ondes de volume (P et S), et d’ondes de surface (Rayleigh et Love) quand le signal atteint une interface solide-fluide (le cas de l’air atmosphérique par exemple)«  
Cependant, l’auteur oublie de dire qu’une explosion ne génèrera que des ondes P, qui seront plus tard converties en S, Rayleigh, Love : on peut le démontrer en calculant le tenseur des moments associé à l’explosion, forcément isotrope (l’explosion ne choisit pas de direction particulière) et en se rappelant que générer des ondes S nécessite un cisaillement absent d’une explosion (qui ne fait que comprimer la roche). Donc le signal provoqué par une explosion est riche en P, quasi-dépourvu de S, et relativement faible en Rayleigh. *
C’est exactement le contraire de ce que montre la figure 1.
A titre de comparaison, voici l’enregistrement à une station en Chine du test nucléaire coréen :
http://1.bp.blogspot.com/_XQIumchWts4/SiASShGwnrI/AAAAAAAAAbY/E_C4vti-DQg/s1600-h/NK_UNT_Eq_3comp.gif
Ce qui m’amène au point suivant : la signature d’une explosion est très caractéristique, avec une arrivée d’ondes P brusque, à un point tel qu’un sismologue un peu expérimenté voit de suite la différence (ce qui explique l’intérêt porté à la sismologie pour »espionner« les essais nucléaires du voisin). Ceci s’explique encore une fois très simplement : les ondes P sont faiblement dispersives, et un »pan !« est beaucoup plus abrupt qu’un »rumble" typique des tremblements de terre. Caractéristique manquante sur les enregistrements, où la montée des ondes est progressive (pour autant qu’on puisse en juger vu la faiblesse des ondes P observées ...)

Enfin, l’auteur me semble très peu précautionneux au sujet des magnitudes. Il utilise la magnitude de Richter Ml, qui se définit par le logarithme de l’amplitude de la plus grande arrivée mesurée sur un sismomètre spécifique (le sismomètre Wood-Anderson, plus en service depuis plusieurs dizaines d’années - la magnitude de Richter est une échelle obsolète maintenant), et en tire des conclusions par rapport aux seismes classiques, dont la magnitude est calculée à partir du moment des forces mis en jeu (magnitude de moment Mw).
Par ce procédé, il surestime l’énergie des ondes engendrées pour sa comparaison avec les seismes classiques : c’est une erreur qui me paraît très grossière alors que les calculs de magnitude sont maintenant bien rôdés (même si dans le cas du WTC il est peu probable d’arriver à calculer le tenseur des moments uniquement à partir des observations.

En résumé, je tire la conclusion opposée à l’auteur : les enregistrements sismologiques ne montrent à priori pas trace d’une explosion souterraine avant/pendant l’impact des avions et la chute des tours.

Yannick Toutain je te vois ! Un petit diagramme de Feynman en distesse pour nous illustrer ces dires ? :]

Ou alors les sceptiques ont quelques notions de physique, qui leur permet de comprendre que le couplage mécanique-électromagnétique est faible et qu’on ne peut pas provoquer un seisme équivalent à une bombe de 50 Mt avec une pauvre antenne de 3 MW qui doit envoyer l’énergie à l’atmosphère qui doit envoyer l’énergie électromagnétique dans le sol qui doit le convertir en énergie mécanique, là où 50 Mt ne font « qu’un » magnitude 6 ... Accessoirement, les sceptiques avec quelques notions de physique ne font pas de gloubi-boulga de termes scientifiques pour faire branché, mais ils les utilisent précisément. « ondes basse fréquence », quelles ondes ? « système énergétique puissant » ça veut dire quoi ça ? « les fluides peuvent entrer en résonance ce qui peut entraîner des noeuds d’énergie » quelle fréquence, quelles conditions limites ? De même, citer Lognonné (qui utilise DEMETER) sans même lire ses travaux (et je ne parle même pas de les comprendre !), on arrive aux frontières de la malhonnêteté intellectuelle.

Et ce message vaut pour un bon paquet de commentaires présents ici. La physique au lycée, ça ne sert pas qu’à passer son bac : ça sert aussi à évaluer simplement et rapidement si une argumentation tient d’un point de vue physique ou non. Après, libres à vous de ne pas faire fonctionner vos neurones, on est en démocratie après tout.