Nous savons que le Dilophosaure, mis en scène dans le film Jurassic Park (1993), ne portait pas de collerette. Il ne crachait pas non plus de venin. En revanche, nous savons qu’il courait vite. Pour autant, pourrait-il battre l’octuple médaillé d’or olympique Usain Bolt au 100 mètres ? C’est la question qui a été posée par le physicien Scott Lee de l’Université de Tolède à ses étudiants de premier cycle en physique d’introduction.
Scott A. Lee est passionné par les dinosaures depuis sa tendre enfance. Aujourd’hui professeur de physique, il n’hésite pas à évoquer ces anciennes créatures en salle de classe. « L’un des grands problèmes de l’enseignement de la physique est de susciter l’enthousiasme des étudiants« , explique-t-il dans un article publié dans The Physics Teacher. « Ces problèmes de dinosaures suscitent vraiment beaucoup d’intérêt« .
Dans le cadre d’un exercice, le professeur et ses élèves ont imaginé une course fictive impliquant Usain Bolt et un Dilophosaure.
L’un des plus anciens théropodes connus
Le Dilophosaure est un genre éteint de dinosaures théropodes carnivores. Découvert en Chine et en Arizona, il évoluait durant le Jurassique inférieur, il y a environ entre 199 et 183 millions d’années.
Physiquement, ne vous fiez pas à la version « Jurassic Park » de l’animal. Michael Crichton, qui a écrit le roman original, avait en effet donné au dinosaure la capacité de cracher du venin. Dans le film, le dinosaure ne mesure également que 1,2 m de haut (pour éviter toute confusion avec les Velociraptors). Le département artistique avait aussi proposé une collerette qui se déployait et tremblait chaque fois que l’animal attaquait. En réalité, le dilophosaure ne proposait pas toutes ces fioritures. Imaginez simplement un théropode d’environ sept mètres de long avec deux crêtes sur le dessus du crâne.
Cela étant dit, les progrès récents dans la production de modèles musculo-squelettiques d’animaux vertébrés ont permis d’estimer la vitesse de course maximale de certains dinosaures, y compris le Dilophosaure.
Ce dernier est supposé avoir été capable de courir aussi vite que 10,5 m/s. À titre de comparaison, c’est à peu près la même que la vitesse moyenne d’Usain Bolt lorsqu’il a établi le record du monde de 9,58 s au sprint de 100 mètres aux 12e Championnats du monde de l’Association internationale des fédérations d’athlétisme (IAAF) à Berlin, en 2009. D’où l’intérêt de cet exercice.
Victoire de Bolt
Au terme de leurs analyses, les élèves ont conclu que Bolt battrait facilement le Dilophosaure d’environ deux secondes. Le facteur critique est l’accélération, selon la deuxième loi de Newton.
Selon une étude réalisée en 2013 par des physiciens de l’Université nationale autonome du Mexique, l’accélération de Bolt hors du bloc de départ était de 9,5 m par seconde au carré en 2009. Le sprinter produisait également 2,6 kilowatts de puissance (3,5 chevaux) moins d’une seconde plus tard. Ici, les calculs ont montré une accélération initiale de 4,19 m par seconde au carré pour le dinosaure, bien inférieure à l’accélération initiale de Bolt.
Bolt était également plus grand que le sprinter moyen, ce qui signifie qu’il faisait moins de pas que ses adversaires. Cependant, il éprouvait plus de résistance à l’air. Les auteurs de l’étude avaient alors découvert que moins de 8 % de son énergie était utilisée pour courir, tandis que 92 % était utilisée pour surmonter la traînée aérodynamique.
Étant donné que l’accélération est déterminée par la masse et la force, être plus petit que le dinosaure aurait ici donné à Bolt un avantage précoce suffisamment important pour s’assurer que le dinosaure ne puisse pas rattraper son retard.
