Science
La plus forte force G qu’un être humain peut supporter
Même lorsque tout semble vous échapper, la gravité finit toujours par vous ramener sur terre. Mais, dans certaines situations, elle peut aussi peser brutalement sur le corps. Il en va de même des G-forces — ou forces de gravité — qui augmentent la sensation de poids au moment d’une accélération. À des niveaux extrêmes, ces G-forces ne donnent pas seulement l’impression d’être à la fois plus rapide et plus lourd : elles peuvent aussi faire perdre connaissance.
Leurs effets ont commencé à inquiéter les spécialistes dès la Première Guerre mondiale, lorsque des pilotes s’évanouissaient au milieu des combats aériens, selon _Nova_. Si Snoopy a triomphé du Baron rouge dans les airs, il a peut-être bénéficié d’un petit coup de pouce de la physique. Mais quelle est la force G maximale qu’un humain — et pas un personnage de dessin animé — peut endurer avant de sombrer dans l’inconscience ? La réponse dépend de plusieurs paramètres, à commencer par une clarification essentielle.
Comme l’explique _Gizmodo_, 1 G correspond à « la pression exercée sur le corps humain [par la gravité terrestre] au niveau de la mer ». C’est aussi l’intensité qui fait tomber les objets en les accélérant d’environ 32 pieds, soit 9,8 mètres par seconde carrée. À l’inverse, un éternuement produit près de 3 G, c’est-à-dire trois fois la force de gravité. Si votre corps subissait une telle accélération, vous auriez l’impression de peser environ trois fois votre poids actuel.
La capacité à résister aux G-forces dépend fortement de leur direction. Il faut ici distinguer les G positifs des G négatifs :
- Les G positifs poussent les organes d’avant en arrière lorsque l’on accélère vers l’avant, ou déplacent le sang de la tête vers les pieds lors d’une accélération vers le haut.
- Les G négatifs agissent à l’inverse, en projetant les organes de l’arrière vers l’avant lors d’une marche arrière, ou en faisant remonter le sang des pieds vers la tête lors d’une accélération vers le bas.
Les G négatifs sont particulièrement redoutables pour l’être humain, surtout lorsqu’ils provoquent une afflux sanguin vers la tête. Il suffit de -2 ou -3 G pour éteindre la conscience presque instantanément, comme une bougie dans le vent. Les G positifs, eux, qui déplacent le sang de la tête vers les pieds, ne provoquent pas l’endormissement aussi vite. En moyenne, une personne perd connaissance aux alentours de 4 ou 5 G positifs, tandis qu’un pilote de chasse peut être entraîné à supporter jusqu’à 9 G.
Pendant des années, les experts ont cru qu’un pilote ne pouvait pas survivre à plus de 18 G avant que son corps ne cède définitivement. Mais cette idée reposait sur des accidents d’avion. Dans les années 1940, le médecin de l’Air Force John Stapp a estimé que les pilotes mouraient surtout à cause des traumatismes liés au crash — le corps broyé, déformé, mutilé — plutôt qu’à cause des G-forces elles-mêmes.
Stapp a vérifié son hypothèse grâce à des traîneaux propulsés par fusée, ce qui supprimait les facteurs complexes liés aux débris et aux carcasses métalliques d’un accident aérien. Dans les années 1950, il a soumis son propre corps à un niveau inédit de 46,2 G, faisant ressentir à sa silhouette de 168 livres un poids équivalent à plus de 7 700 livres. Puis, dans les années 1970, le major de l’Air Force John Beeding a dépassé ce record en résistant à 83 G, un chiffre stupéfiant. Dans les deux cas, la clé était de réduire l’exposition à une durée infime : Beeding n’a supporté l’épreuve que pendant 0,04 seconde. Exposer l’anatomie humaine à une telle violence sur une période plus longue causerait des dommages graves.