A propos du rapport poids/taille des autres humains dans « Troisième Humanité » (Bernard Werber)

Petite remarque au sujet d’une petite anomalie trouvée dans le dernier Bernard Werber en date, Troisième Humanité, dont la suite sort cet octobre. Pas de spoilers, toutes les infos que je divulgue sont visible en quatrième de couverture.
Ok, vérification faite, non. Pas sur la première édition en tout cas. Mais si vous avez entendu ou lu une interview à propos de ce livre ou du suivant vous le savez forcément, c’est vraiment la prémisse de base du bouquin.
La quatrième de couv’ dit :
« Nous sommes à l’ère de la deuxième humanité. Il y en a eut une avant. Il y en aura une … après. »
Et très vite dans le livre on découvre que *poum* les premiers humains étaient des géants et la prochaine humanité qui se dessine semble être destinée à être composée de lilliputiens.
David et Aurore sont les protagonistes principaux du livre (avec Gaïa, l’esprit de la terre elle-même), ce sont des chercheurs qui découvrent peu à peu l’existence passée et future probable de ces autres humanités. En page 332, ils font le bilan et dressent un tableau récapitulatif de leurs découvertes.

C’est là que s’est glissée la bizarrerie.

Dessin d'un géant de la première humanité inspiré par le roman

Représentation à l’échelle

Constatant que les premiers humains mesuraient à l’âge adulte environs 17 mètres de haut (une taille très impressionnante ! Par comparaison le brachiosaure -un des plus grand dinosaures sauropodes- ne s’élevait qu’à 9 mètres de haut pour 25 mètres de long.) c’est à dire dix fois la hauteur d’un être humain actuel.

Et constatant qu’ils étaient proportionnés de la même manière. Ils en déduisent qu’ils devaient peser 10 fois plus.
Soit : 700 kilos, si on suppose qu’un humain mâle adulte pèse environs 70 kilos.
Il est étrange qu’un résultat aussi réduit ne les aient pas surpris : un éléphant d’Afrique, d’une malheureuse hauteur de 3,5 mètre au garrot pèse dans les six tonnes !

graphique comparant la taille d'un humain à celles des plus grands sauropodes connus

à titre de comparaison …

Dessin représentant une Homo Metamorphosis assise dans une main

Le calcul est le même pour les micro-humains. Leur taille est extrapolée à 17 cm à l’âge adulte, soit dix fois moins qu’un humain moyen.
Ils supposent donc qu’il devront peser dix fois moins, soit 7 kilos.
Cette fois-ci, les protagonistes se disent quand même que ça fait un peu beaucoup (rien d’étonnant, quand on sait qu’un bébé à la naissance pèse deux fois moins -dans les 3kg200- pour 50cm !) et rectifient, on suppose un peu au pif, pour placer le poids supposé à 2 kg.

L’équipe de chercheurs, pris par l’enthousiasme, devait avoir abusé du champagne !
Car en effet dans les deux cas ils ont fait une petite erreur de calcul : ils ont oublié qu’un être humain est en trois dimensions ! Quand on augmente la longueur (une dimension) d’un objet de x, on augmente sa surface (deux dimensions) de x² (c’est pour cela qu’une surface se calcule en m²) et au augmente son volume (trois dimension) de x^3 (l’unité de volume est d’ailleurs le mètre cube).

Le poids étant déterminé par le volume, il convient donc de calculer comme ceci : Un être humain dix fois plus grand a donc une surface cent fois plus importante et donc un poids mille fois plus grand. L’humain mâle moyen de la première humanité devait donc peser dans les 70 tonnes (à peu près autant qu’un dinosaure sauropode, mais toujours deux fois moins qu’une baleine bleue).
Même calcul pour l’homo metamorphosis: pour une réduction de taille par dix, la surface diminue par cent et le poids par mille. Un micro-humain adulte doit donc peser 70 grammes.
On peut également en déduire qu’ils mangent probablement mille fois moins.

Anecdote amusante :
Le Gulliver de Swift rapporte que les liliputiens, constatant qu’il était douze fois plus grand qu’eux, ont effectués les mêmes calculs en leurs temps :
« Sa Majesté, ayant pris la hauteur de mon corps par le moyen d’un quart de cercle, et supputé sa grosseur, et le trouvant, par rapport au leur, comme dix-huit cent soixante-quatorze sont à un, ils avaient inféré de la similarité de leur corps que je devais avoir un appétit dix-huit cent soixante-quatorze fois plus grand que le leur ; d’où le lecteur peut juger de l’esprit admirable de ce peuple, et de l’économie sage, exacte et clairvoyante de leur empereur. »

Gravure originale des Voyages de Gulliver représentant l'empereur des liliputiens à côté de la tête de Gullivers enchainé

Il y a beaucoup d’autres implications de cette histoire d’échelle. Le volume augmentant plus rapidement que la surface, cela signifie que la surface de contact avec l’air est proportionnellement plus réduite. Donc que l’homo gigantis évacuait beaucoup plus difficilement la chaleur. Potentiellement un vrai problème, mais qui peut se révéler pratique éventuellement.
De la même façon, les micro-humains refroidissent beaucoup plus vite.
Et puis il y a toutes les histoires du type résistance des matériaux :
La solidité des os et des tendons, la puissance des muscles etc … augmentent et diminuent en fonction de leurs épaisseur [ie: au carré] là où la masse qu’ils supportent augmente au cube.

dessin de micro-humains faisant la démonstration de leur force relative

Donc en supposant que les humains futurs aient des fibres musculaires aussi puissantes que les nôtres, cela suppose qu’ils puissent porter (si l’on suppose qu’un humain adulte sans aucun entrainement porte aisément une trentaine de kilos) non pas 30 grammes (mille fois moins) mais 300 grammes (100 fois moins). C’est à dire environs 4 fois leurs propre poids !

Un peu comme les insectes, qui portent aisément plusieurs dizaines de fois leur propre poids pour exactement les mêmes raisons.
Je rappelle que le record olympique d’haltérophilie tout catégorie pour l’épaulé-jeté est de 263kg pour les humains. A l’échelle homo métamorphosis ça nous donnerait 2kg6 pour le champion olympique de la troisième humanité, soit la capacité de soulever 37 émach adultes !

Pour les premiers humains, en revanche, c’est un vrai problème. Quand les paléontologues d’aujourd’hui en sont encore à se demander comment le brachiosaure arrivait à avoir un cœur assez puissant pour pomper le sang jusqu’à sa tête (pourtant de taille réduite) 9 mètres au dessus du sol, au point qu’on a même supposé qu’il en avait peut-être un second quelque-part à mi-chemin [il est vrai que je ne suis pas à la page en paléontologie. Peut-être que la question est résolue à présent ?] et qu’on voit les jambes épaisses comme des troncs d’arbres nécessaires à supporter son poids sur quatre pattes, on voit bien qu’un être mesurant 17 mètres, se tenant sur deux jambes et surplombé par une tête surdimensionnée comme la nôtre, mobilisant 15% du flux sanguin à elle seule pose des problèmes bio-mécaniques assez insolubles. Il faut supposer qu’ils devaient avoir une structure osseuse proportionnellement beaucoup (dans l’idéal, dix fois) plus solide et des fibres musculaires dix fois plus puissantes -et à poids égal- que celles des homo sapiens. Ou qu’ils étaient proportionnés différemment. Ou qu’ils étaient des créatures principalement marines.dessin de Homo gigantis nageant avec une baleine
Tiens voilà une idée marrante ! Ça pourrait permettre de reconnecter cette première humanité à la théorie du singe aquatique.
Autre idée rigolote, comme ça, pour une suite : Un chercheur retrouve l’ADN des premiers humains sur un corps préservé dans la glace comme celui au début du roman, s’en sert pour créer une nouvelle humanité hybride qui fasse la taille d’homo sapiens mais avec les tendons, muscles et os de l’homo gigantis et auraient une force et une résistance de super-héros.

Superman from action comics 1 lifting a car

Une Plymouth Deluxe de 1937 pèse 1250 kg. Divisé par dix ça nous donne un poids honorable mais tout à fait supportable pour un athlète entraîné. Un humain disposant des muscles et des os d’un homo gigantis aurait donc une force comparable à celle du Superman d’Action Comics 1

On aurait l’affrontement entre deux visions d’une future humanité : le surhomme, qui poursuit le dépassement par la force individuelle; et le lilliputien, qui vise la force par la complémentarité. Superman contre les Schtroumpfs.

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