Comment la musique influe-t-elle sur la croissance des plantes ?

INTRODUCTION

        Chaque être humain a ses propres goûts musicaux. Que ce soit du rock, de la pop, du jazz, du classique, chaque musique, quelle qu'elle soit, peut aider à décompresser, déstresser, réfléchir ou bien encore rendre joyeux voire hystérique.

Mais, la musique a-t-elle aussi des vertus sur les autres êtres vivants ? Et si les végétaux avaient leurs goûts musicaux eux aussi ?

        Les plantes ne possèdent pas de conscience donc elles ne peuvent pas avoir de préférences musicales particulières. La musique ne les aide pas psychologiquement comme les êtres humains puisqu’elles sont dépourvues de cerveaux. Néanmoins, les sons propagés lors d'une écoute musicale, aident-ils à leur développement ? À leur croissance ?

Nous nous sommes donc posé la question : comment la musique influe-t-elle sur la croissance des végétaux ?

Dans un premier temps, il convient d’étudier les caractéristiques physiques de la musique. Puis, nous étudierons, grâce à nos expériences, l’impact musical sur les plantes. Enfin, nous nous concentrerons sur la théorie d’un physicien français Joël Sternheimer pour étayer notre raisonnement.

I – Les caractéristiques physiques de la musique

1 – Ondes sonores et sons

Tout d’abord, commençons par définir une «onde sonore».

Une onde sonore ou onde acoustique est une perturbation mécanique (onde de compression-dilatation du milieu) qui se propage dans un milieu matériel.

Les ondes sonores sont émises par une source comme une voix humaine ou encore un instrument de musique et mises en évidence par un récepteur. Elles sont perçues, entre autres, par l'oreille humaine qui les interprète comme des sons.

Mais, qu’est-ce que le « son » alors ? Ou plutôt, qu’entend-on par « son » ?

Le dictionnaire Larousse désigne « le son » comme "une sensation auditive engendrée par une onde acoustique".

D’un point de vue physique, un son est une onde progressive mécanique de type acoustique, c’est une onde tridimensionnelle et longitudinale.

Un son musical quant à lui, est une addition de sons mono-fréquentiels, dit harmoniques. La musique consiste à jouer différentes notes afin d’obtenir une mélodie ou une harmonie.

Les ondes sonores sont réparties en 3 catégories dont le son :

Les infrasons : peuvent être définis comme des ondes sonores ayant une fréquence inférieure à 20 Hz. Ils sont cependant audibles par certains animaux comme les éléphants, les baleines et les girafes.

Les sons : ont une fréquence comprise entre 20 Hz et 20 kHz. Ils sont audibles par l’humain.

Les ultrasons : sont des ondes sonores ayant une fréquence supérieure à
20 kHz. Ils sont cependant audibles par certains animaux comme les chauves-souris, les chats et les dauphins.

2 - Leurs propriétés

Une onde sonore est caractérisée par trois paramètres essentiels, liés entre eux :

                - sa fréquence,

        - sa période,

        - sa hauteur.

Au niveau musical, on s’intéresse surtout aux trois grandeurs « physiologiques » :

                - la fréquence, appelée hauteur du son,

                - l’amplitude, ou plus couramment l’intensité,

                - le timbre du son.

a – Fréquence, hauteur et période

La fréquence d’un son est le nombre de périodes en une seule seconde c’est-à-dire le nombre de fois qu’un phénomène périodique se reproduit par unité de temps.

Dans le cas du son, c’est le nombre de fois que l’onde compresse et dilate une couche d’air par seconde. Ce nombre de compression par seconde va définir la hauteur du son. Ainsi, plus ce nombre sera élevé, plus la hauteur du son sera haute, et inversement.

On parle de sons graves pour une fréquence inférieure à 20 Hz et de sons aigus pour des fréquences supérieures à 3 000 Hz. Par conséquent, plus la fréquence monte, plus le son est aigu et à l’inverse plus elle est basse, plus le son est grave.

La période est l’inverse de la fréquence. C’est la plus petite durée au bout de laquelle le phénomène dit périodique se reproduit successivement à l’identique.[pic 1]

b – Amplitude ou intensité

L’amplitude ou l’intensité d’un phénomène périodique est l’intensité maximale atteinte à un de ses pics. Elle se mesure en décibels (dB).

Pour une onde sonore, l’amplitude correspond à la pression acoustique. Elle s’exprime en Pascal (Pa).

Plus l’onde est ample, plus l’intensité du son est forte.

Le son se propage seulement dans un milieu compressible, c'est-à-dire dans un milieu qui peut être réduit sous l’action d’une certaine pression.

Ainsi, la vitesse de propagation du son dépend des propriétés du matériau dans lequel il se propage c'est-à-dire :

•  La pression
•  La température

Le son ne peut pas se propager dans le vide comme la lumière.

La vitesse de propagation des ondes sonores quant à elle, diffère en fonction du milieu de propagation. En effet, le son a une vitesse de 344 m.s-1 dans l’air alors que dans l’eau sa vitesse moyenne est de 1 482 m.s-1 dans l’eau et de 5 km.s-1 dans l’acier.

c – Timbre du son

C’est cette caractéristique du son qui permet de différencier deux sons de même hauteur et de même intensité.

Le son d’une même note mais émise par deux instruments différents n’est pas perçu de la même façon par l’oreille. En effet, par exemple, un même son peut être joué (même volume, même fréquence) à la guitare ou au trombone sans pour autant qu’il paraisse identique. Cette sensation différente s’explique donc par le timbre c'est-à-dire à la forme du son.

        II – L’application expérimentale

...