La chasse aux exoplanètes

Nous connaissons les planètes, la Terre en particulier, qui tournent autour de notre étoile le Soleil. Il existe d'autres planètes tournant autour d'autres étoiles, on les appelle des exoplanètes. Elles sont détectées par trois méthodes que nous allons exposer très succinctement.

1. La méthode des vitesses radiales
La vitesse radiale d'une étoile est la composante de sa vitesse dans la direction étoile-observateur. La présence d'une planète tournant autour de son étoile fait subir à celle-ci des oscillations : la vitesse radiale subit des petites variations et l'étoile se rapproche ou s'éloigne périodiquement. Il en résulte, par effet Doppler-Fizeau, que le spectre de l'étoile est décalé vers le bleu ou le rouge alternativement. Ce décalage est observé dans un spectrographe.

C'est le 6 Octobre 1995 (il y a près de 20 ans seulement) que deux astronomes suisses de l'observatoire de Genève, Michel Mayor et Didier Queloz, annoncèrent leur découverte, par cette méthode, de la première exoplanète: la planète "51 Pégasi b" qui orbite autour de son étoile "51 Pegasi " située dans la constellation de Pégase.

2. La méthode des transits
Le transit est le passage d'une planète devant son étoile. Lorsque l'étoile, la planète et l'observateur sont alignés, on observe une diminution de luminosité, une mini-éclipse de l'étoile par sa planète.
La photo ci-contre montre l'exoplanète HD209458b (appelée aussi Osiris) en transit devant son soleil.

3. La méthode des microlentilles gravitationnelles 
Lorsqu'une étoile proche, la microlentille, croise la ligne de visée entre la Terre et une étoile plus éloignée, la source, le flux lumineux de cette dernière est alors amplifié. Si une planète orbite autour de cette lentille, elle va également produire une amplification de faible amplitude.
On a observé ces deux amplifications (graphique ci-contre):
- dans la nuit du 31 Juillet 2005 par l'étoile-lentille OGLE-2005-BLG-390 L, 
- dans la nuit du 10 Août 2005 par sa planète OGLE-2005-BLG-390 L b (la petite bosse qui a été agrandie plus haut à droite). 
Chaque point représente une mesure de l'éclat de l'étoile-source, la couleur de ce point correspond au télescope où l'observation a été faite. Les télescopes répartis sur différents continents (OGLE et Danish au Chili, Robonet aux Canaries et à Hawaï, Canopus et Perth en Australie, MOA en Nouvelle-Zélande) se sont relayés pour construire, la nuit, la courbe ci-dessus. Pour ces astronomes le Soleil ne se levait   jamais!


La chasse aux exoplanètes 
La première exoplanète a été découverte par Michel Mayor et Didier Queloz en 1995. 20 ans après, le tableau de chasse compte plus de 1800 exoplanètes trouvées dans notre galaxie. On pense qu'il y en a des milliards dans les milliards de galaxies de notre Univers. De quoi vous donner le vertige!!

Une exoplanète tournant autour de deux étoiles a été découverte. Des astronomes amateurs de Planet Hunters ont découvert une exoplanète  tournant autour de quatre étoiles . La réalité dépasse la science-fiction de Star Wars (la guerre des étoiles)!

En dehors du plaisir évident de la chasse, le but des astronomes est essentiellement de trouver une exoplanète dont les conditions seraient les plus proches de celles de la Terre et où il y aurait (dans le passé ou aujourd'hui) la présence d'une certaine forme de vie.

La chasse continue!.....

Le bonobo

 C'est une mésaventure arrivée à un bonobo qui est à l'origine de ces réflexions.

Qu'est-ce qu'un bonobo?
Le bonobo fait partie de la famille des grands singes  composée de: chimpanzés, bonobos, gorilles, orangs-outans et gibbons.

Les caractéristiques des grands singes qui les distinguent des autres singes sont:
-une taille et un poids plus importants,
-l'absence de queue,
-des bras plus longs,
-un cerveau plus développé.


On trouve le bonobo au Congo. Le nom "bonobo"est une déformation de "Bolobo" ville de la République Démocratique du Congo.

La proximité génétique avec l'homme
98,7 % des génomes (ensembles des gènes portés par l'ADN) de l'homme et du chimpanzé sont identiques , il en est de même avec le bonobo. Il en résulte une certaine ressemblance entre l'homme et les deux grands singes, le chimpanzé et le bonobo, que les paléontologues considèrent comme nos plus proches cousins.

Nous allons étudier seulement le comportement plus "humain", plus attachant des bonobos. Il nous  permettra, comme vous allez le voir, d'en tirer quelques leçons!

Le comportement des bonobos                                                                                                                                                              

Leur comportement sexuel est semblable à celui de l'homme: les bonobos sont les seuls animaux à pouvoir faire l'amour face à face, ils s'embrassent sur la bouche, l'homosexualité est fréquente.

Ils possèdent des lèvres rouges!


Alors que les chimpanzés sont souvent agressifs, les bonobos sont, au contraire, placides. Ils traitent leurs problèmes pacifiquement, utilisant souvent la sexualité. Un slogan qui leur conviendrait bien :
                   Faites l'amour mais pas la guerre !  

La mésaventure de Tarengo
Tarengo était un jeune mâle bonobo qui rudoyait souvent Mimi une femelle alpha (c'est-à-dire dominante). 
Un jour, cinq autres dames bonobos vinrent à la rescousse de Mimi et faillirent arracher les testicules de Tarengo ! Ce dernier se souviendra longtemps de la leçon. Il n'a plus recommencé à ennuyer Mimi.

Voilà une bien belle démonstration de ce proverbe :
                   Ne te protège pas avec une clôture, mais en t'entourant d'amis !

Ah! Si les humains pouvaient en faire autant!....

Hachiko , le chien fidèle

Après les monstrueux attentats à Paris, la vie doit continuer. Et maintenant ! Je vais vous raconter une belle histoire, vraie, qui s'est passée au Japon et qui a été reprise dans un film que j'ai vu récemment à la télévision sur Arte avec Richard Gere. Mais l'acteur principal est un chien!! 

Hachiko
Monsieur Ueno professeur d'université reçut un jour de 1923 un tout jeune chien, huitième d'une portée de chiots. Il l'appela Hachiko, que l'on peut traduire par : le petit huitième (Hachi est le chiffre 8 en Japonais et le suffixe ko signifie:enfant,petit).C'était un très beau chien de race Akita Inu originaire du Japon.

Tous les jours Hachiko accompagnait son maître jusqu'à la gare de Shibuya, l'un des arrondissements de Tokyo, et il attendait son retour le soir devant la gare.
Un jour, le professeur mourut en plein cours devant ses étudiants et le soir, comme d'habitude, Hachiko attendit son maître devant la gare.

Tous les soirs, pendant 9 ans, le chien continua de se rendre à la gare pour attendre son maître. Beaucoup d'habitués, qui le connaissaient bien, venaient lui apporter de la nourriture lors de cette attente. Hachiko mourut devant la gare de Shibuya en 1935.

Une statue en son honneur

En souvenir de cette histoire émouvante qui nous montre la fidélité exemplaire d'un chien pour son maître, une statue en bronze a été érigée  devant la gare de Shibuya (photo ci-contre).
Aujourd'hui c'est un lieu de rendez-vous bien connu à Tokyo, les amoureux y viennent pour se prêter serment de fidélité!




Une nouvelle loi sur les droits des animaux
Nombreux sont les exemples de fidélité, de tendresse, d'amour des animaux en tous genres. Des exemples de leur drôlerie et de leur ingéniosité aussi. C'est pourquoi (enfin!) un projet de loi pour réhabiliter nos amis les animaux vient d'être adopté le 30 Octobre 2014 par  l'Assemblée nationale en France : il confère aux animaux le statut d'êtres vivants doués de sensibilité, ils ne sont plus des "biens meubles"selon une ancienne loi. Ce projet sera étudié au Sénat, puis de nouveau à l'Assemblée nationale qui en fera une nouvelle loi.

Quelle belle reconnaissance envers Hachiko et nos amis les animaux!

La fusion nucléaire

C'est la fusion nucléaire qui fait briller les étoiles dans le ciel. C'est encore elle qui permet au Soleil de nous chauffer et nous éclairer.... gratuitement !

Qu'est-ce-qu'une fusion nucléaire?
Rappelons qu'un atome est constitué d'un noyau avec des électrons tout autour. Un noyau est d'autant plus lourd qu'il contient de protons et de neutrons.
Une fusion nucléaire est, en quelque sorte, le contraire d'une fission nucléaire (que j'ai expliquée dans mon précédent article) : dans cette dernière, des noyaux lourds sont cassés en noyaux plus légers, alors que dans une fusion nucléaire ce sont des noyaux très légers qui fusionnent à très haute température pour former des noyaux plus lourds.

La fusion nucléaire au coeur des étoiles
Les réactions chimiques sont très complexes, globalement au coeur des étoiles les noyaux d'hydrogène très légers (chacun d'eux est formé d'un seul proton) fusionnent à très haute température (plusieurs millions de degrés) pour donner des noyaux plus lourds d'hélium (chacun d'eux contient 2 protons et 2 neutrons).
La masse totale des noyaux d'hélium obtenus étant inférieure à celle des noyaux d'hydrogène en fusion,  la différence de masse m est transformée en une énergie considérable E suivant la formule d'Einstein bien connue E=m c², c étant la vitesse de la lumière.

La fusion nucléaire au coeur du Soleil
Comme toutes les étoiles, notre étoile le Soleil est le siège de la fusion nucléaire précédente.
Chaque seconde le Soleil consomme 700 millions de tonnes d'hydrogène qui fusionnent pour donner  695 millions de tonnes d'hélium. Mais qu'est devenue la différence perdue, soit 5 millions de tonnes?

" Elémentaire, mon cher Watson, dirait Sherlock Holmes, elle s'est convertie en énergie par la formule magique   E=m c²  " .

C'est cette énergie qui nous chauffe et nous éclaire et cela pendant encore 4 milliards et demi d'années... environ !

La bombe H 
C'est la fusion de deux noyaux d'isotopes de l'hydrogène, le deutérium et le tritium, à très haute température, qui donne un noyau d'hélium avec un dégagement énorme d'énergie beaucoup plus grande que la bombe A (plus de 1000 fois). Mais comment obtenir cette très haute température nécessaire à la fusion du deutérium et du tritium?

On utilise une bombe A qui sert d'allumette dont l'explosion permet de chauffer le combustible deutérium / tritium. C'est pourquoi la bombe H classique est composée de deux étages : un étage contient une bombe A et l'autre le combustible de fusion deutérium / tritium.

Fort heureusement la bombe H n'a jamais été utilisée dans une guerre pour détruire une population mais seulement à titre expérimental, explosant dans l'Océan Pacifique ou dans le désert, et provoquée par certains pays voulant montrer leur force, leurs "biceps" : les Etats Unis, la Russie, le Royaume-Uni, la Chine et la France.

Le projet ITER
Comment maîtriser, contrôler, entretenir la fusion nucléaire précédente sans en faire une bombe? C'est le projet ITER (initiales de International Thermonuclear Experimental Reactor) dont le but est de construire un réacteur à fusion nucléaire et non plus à fission nucléaire (voir mon article précédent sur la fission nucléaire). Nous cherchons la domestication sur Terre de l'énergie telle qu'elle est produite au sein des étoiles comme le Soleil.
Après des années d'interminables négociations, un accord international est conclu pour réaliser finalement ce projet ITER à Cadarache en France.
Les travaux sont en cours et seront peut-être terminés en 2020 ou plus tard encore, le budget actuellement de 10 milliards d'euros avancés par divers pays va probablement être doublé! Souhaitons que ce programme ambitieux et controversé aboutisse.
En tout cas, son utilité aujourd'hui est de procurer beaucoup d'emplois. On peut aussi visiter le chantier par petits groupes conduits en bus, comme cela se fait pour visiter le CERN. Ces visites sont très instructives.

Remarques
Les cinq pays possédant la bombe H (voir plus haut) sont les cinq membres permanents du Conseil de  Sécurité de l'ONU. Ils ont signé le TNP (Traité sur la Non Prolifération des armes nucléaires) et veillent à son application dans les autres pays.

Officiellement l'Inde, le Pakistan, Israël, la Corée du Nord ne possèdent pas la bombe H mais des armes à fission nucléaire. D'autres pays (comme l'Iran) préparent en secret ces armes nucléaires.

Il y a bien eu aussi des "armes de destruction massive" biologiques et nucléaires en Irak dénoncées par Colin Powell, secrétaire d'état sous la présidence de George W. Bush, mais ce fut une supercherie mémorable!! dans le but de faire la guerre en Irak pour éliminer Saddam Hussein. Conséquence : une nouvelle guerre  est alors apparue, comme une revanche, celle engagée par l'Etat  Islamique organisation djihadiste.... de "destruction massive" bien réelle cette fois!

La fission nucléaire

On ne confondra surtout pas la fission nucléaire et la fusion nucléaire. Je vais aujourd'hui vous expliquer ce qu'est la fission nucléaire et en donner quelques applications. 

Le début de la fission nucléaire 

Le schéma ci-contre nous montre la fission nucléaire initiale: un neutron bombarde un gros noyau d'Uranium 235 ou de Plutonium 239, par exemple, qui se casse en deux noyaux plus petits et il y a une émission de 3 neutrons.
La masse totale des deux petits noyaux étant plus petite que celle du gros noyau, la différence de masses m s'est transformée en énergie E sous forme de chaleur suivant la formule d'Einstein:
E =m c², c étant la vitesse de la lumière.




La réaction en chaîne
Suivant le même schéma, chacun des 3 neutrons va bombarder un gros noyau qui va se casser en deux noyaux plus petits avec dégagement de chaleur et émission de 3 neutrons et ainsi de suite. C'est la réaction en chaîne, le nombre de neutrons obtenus donc de fissions est successivement:
                                1, 3, 3² = 9,  3³ = 27, 3⁴ = 81, 3⁵ = 243, .....
La fission est contrôlée si l'on peut arrêter la réaction en chaîne, elle n'est pas contrôlée (pour la bombe atomique) si la réaction en chaîne ne s'arrête pas.

La bataille de l'eau lourde
Qu'est-ce que l'eau lourde? Une molécule d'eau ordinaire H₂O est formée d'un atome d'oxygène et de deux atomes d'hydrogène, une molécule d'eau lourde D₂O est formée d'un atome d'oxygène et de deux atomes de deutérium qui est un isotope de l'hydrogène (son noyau atomique possède un proton et un neutron tandis que celui de l'hydrogène possède seulement un proton, mais dans les deux cas un seul électron gravite autour du noyau pour former un atome). La densité de l'eau lourde est plus élevée que celle de l'eau ordinaire, d'où son nom d'eau lourde.

L'eau lourde est un modérateur qui ralentit les neutrons libérés par la fission, ce qui favorise la réaction en chaîne.

Pendant la seconde guerre mondiale les Allemands ont commencé à produire en Norvège de l'eau lourde pour construire une bombe atomique, les alliés ont envoyé des commandos qui ont réussi à détruire tous les stocks d'eau lourde: c'est la bataille de l'eau lourde, que vous avez peut-être vue dans un très beau film: Les Héros de Télémark avec Kirk Douglas et Richard Harris. Vous pouvez encore voir une vidéo de ce film sur Internet.
 
La bombe atomique A
Si l'Allemagne nazie n'a heureusement pas fabriqué une bombe atomique, les Etats-Unis malheureusement, sous la présidence de Truman, ont lancé dans leur guerre contre le Japon une bombe atomique A à l'Uranium sur Hiroshima le 6 Août 1945 faisant 140 000 morts et une deuxième au Plutonium sur Nagasaki le 9 Août 1945 faisant 70 000 morts.
Après 1945, s'ajoutent de nombreux décès des suites de ces bombardements.

Les réacteurs nucléaires
Fort heureusement la fission nucléaire peut être maîtrisée, contrôlée (sauf catastrophes!) dans des réacteurs nucléaires.
Plusieurs générations de réacteurs nucléaires ont vu le jour : la France possède actuellement 58 réacteurs de 2ème génération, des réacteurs EPR de 3ème génération fournissant une puissance électrique jusqu'à 1650 MW (1650 millions de watts!) sont en cours de construction par la France (un en Finlande, un en France à Flamanville). La France prévoit de construire deux autres en Chine, deux autres dans les Emirats Arabes Unis.

Les centrales nucléaires
Les réacteurs nucléaires sont installés dans des centrales nucléaires.
Le fonctionnement d'une centrale nucléaire est le même que celui des centrales thermiques classiques fonctionnant avec du charbon, du pétrole ou du gaz, à la différence que le combustible utilisé comme source de chaleur est de l'uranium par exemple. La chaleur libérée par un réacteur nucléaire permet de chauffer de l'eau afin d'obtenir de la vapeur d'eau, la pression de cette vapeur fait tourner à grande vitesse une turbine, laquelle entraîne un alternateur qui produit de l'électricité.

Pour les centrales construites près des fleuves, l'eau est directement puisée et rejetée sans aucune radioactivité dans le fleuve mais pour les centrales trop éloignées de sources d'eau abondantes, la vapeur d'eau est refroidie dans des tours de refroidissement pour revenir dans le circuit, une partie s'évapore dans l'atmosphère: ce sont ces panaches de fumée blanche qui sortent des centrales nucléaires.
                                                                                                                                                                                                                                                                                   





Pour ou contre le nucléaire?
Vaste question que je vais à peine effleurer.
Les inconvénients
-les déchets radioactifs dont la durée de vie se compte en milliers de siècles et pour le stockage desquels on n'a trouvé aucune solution durable,
-les risques de catastrophes (Tchernobyl, Fukushima).
Les avantages
-l'énergie électrique produite est considérable,
-aucune pollution de l'atmosphère (pas de CO₂).

Dans mon prochain article, j'expliquerai ce qu'est la fusion nucléaire.

                                 EXCELLENTE  ANNEE 2015 !!!

Les mouvements de notre planète

C'est le moine astronome polonais Copernic (1473-1543) qui, le premier, affirma que la Terre tournait sur elle-même et autour du Soleil. Pour avoir soutenu ces affirmations Bruno Giordano fut accusé d'hérésie par l'Inquisition et brûlé vif tandis que Galilée dut se parjurer. 
Mais nous n'en sommes plus là, fort heureusement, et je ne pense pas que je serai brûlé vif si je transmets mon savoir sur les mouvements de notre planète.

La Terre tourne sur elle-même
Le mouvement diurne est le mouvement apparent des étoiles autour de la Terre. En réalité c'est la Terre qui tourne d'un mouvement uniforme autour d'un axe passant par le pôle Nord et le pôle Sud, la rotation de la Terre se faisant dans le sens direct (de l'Ouest vers l'Est) dans l'hémisphère boréal, la durée de la rotation complète étant de 23h 56 min.

La Terre tourne autour du Soleil

C'est en 1609 que Képler énonça l'une de ses trois lois sur le mouvement des planètes et de la Terre en particulier : la Terre décrit une ellipse dont le Soleil est l'un des foyers.

La durée du parcours, à vitesse constante de 30 km/s environ, est de 365, 2564 jours.

L'axe de rotation de la Terre tourne comme l'axe d'une toupie
A cause de son aplatissement aux deux pôles, la Terre ressemble à une toupie dont l'axe de rotation décrit un cône entier en 26 000 ans. On démontre et on constate qu'en un an cette rotation si petite (de 360°/ 26 000) entraîne une avance de l'équinoxe de printemps de 20 minutes tous les ans: c'est la précession des équinoxes. L'intervalle de temps séparant deux équinoxes de printemps consécutifs est de 365, 2422 jours.

L'axe de rotation de la Terre subit des oscillations dues à la Lune
On sait que l'attraction gravitationnelle de la Lune crée les marées, mais ce que l'on sait moins c'est la nutation, balancement périodique de l'axe de rotation de la Terre dû à l'attraction de la Lune. L'amplitude des oscillations de cet axe peut atteindre 18 secondes d'angle.

La rotation de notre galaxie 

notre galaxie
la flèche rouge nous montre où se trouve le système solaire

Le système solaire (le Soleil et les planètes) appartient à une galaxie qui contient environ 200 milliards d'étoiles concentrées dans la voie lactée qui est visible dans le ciel sous certaines conditions.
C'est une galaxie spirale que vous voyez dans la photo ci-contre, le système solaire est sur l'un des bras spiraux.
Toute la galaxie tourne autour de son centre.
La vitesse du système solaire autour de ce centre  est de 220 km/s environ.


Mais le voyage de la Terre (donc de nous-mêmes, les Terriens) ne s'arrête pas là!

La fuite des galaxies
L'astronome américain Hubble (1889-1953) a montré que l'Univers est en expansion permanente,  les galaxies s'éloignant les unes des autres à une vitesse proportionnelle à leur distance.
De plus, cette expansion s'accélère (la vitesse augmente avec le temps).

L'attraction des galaxies 
Les galaxies les plus proches les unes des autres subissent une interaction gravitationnelle. Notre galaxie, par exemple, attirée par la galaxie d'Andromède, s'en rapproche peu à peu.

Remarques
Il existe d'autres mouvements de la Terre que je n'ai pas mentionnés, faisant appel à des mathématiques ou de la physique (variations de l'excentricité de l'ellipse décrite par notre planète autour du Soleil, rotation du grand axe de cette ellipse, etc,....).

Malgré les vitesses énormes (voir plus haut 30 km/s, 220 km/s), nous ne sentons absolument rien! Parce que les mouvements de la Terre sont uniformes c'est-à-dire à vitesses constantes, comme dans un TGV ou dans un avion... quand il n'y a pas de perturbations!

Ce fabuleux voyage de la Terre n'est-il pas plus beau que ceux de toutes les sondes, de Rosetta, de Philae et de Choury? La variété et la perfection de ces mouvements ne sont-elles pas divines?

                      En hommage à  Roland Maillard, ancien Inspecteur Général de l'Education Nationale.   
             

Le code informatique

Une initiation au code informatique est proposée aux élèves de l'école primaire en France dès la rentrée 2 014. "lire, écrire, compter et coder" tel est l'objectif recherché. Je vais, à mon tour, essayer de vous expliquer ce code le plus simplement possible.

Le bit
Le mot"bit" est la contraction de  "binary digit" (chiffre binaire). Le bit est la plus petite unité d'information pouvant prendre les valeurs 0 ou 1. Les microprocesseurs sont constitués de transistors engendrant ces valeurs:  0 se traduit par l'absence de tension ou de courant, 1 par le passage d'une tension ou d'un courant.

un microprocesseur ou puce électronique
sa taille réelle est environ 1,5 cm /1,5 cm

L'octet
Un octet est une suite de 8 bits, chacun d'eux prenant l'une des deux valeurs 0 ou 1.
Par exemple: 00100110,  11001111, 10011001, 10110000. Il existe 2 ⁸ = 256 octets différents, le premier étant 00000000 et le dernier 11111111.
Un disque dur stocke initialement des milliards d'octets: les portables, les tablettes, les PC et autres ordinateurs peuvent stocker des dizaines et des centaines de Go (un Go est un gigaoctet = 1 milliard d'octets). Les ordinateurs les plus puissants stockent jusqu'à 6 To (un To est un téraoctet = 1 milliard de Go).

Le codage 
Les caractères que l'on tape sur un clavier (lettres, chiffres, signes de ponctuation, espaces entre des mots, %, /, ....) sont codés par un logiciel d'abord dans le code binaire: à chaque caractère est associé un octet. Par exemple la table ASCII la plus employée associe:
à la lettre "a" l'octet  01100001,
à la lettre "A"l'octet  01000001,
au signe   (   l'octet  00101000.

Mais un message codé de cette façon serait beaucoup trop long puisque chaque octet associé à un caractère est formé de 8 bits 0 ou 1. Pour coder une phrase, il faudrait une énorme succession d'octets de 8 bits! C'est pourquoi le logiciel fait un deuxième codage: il convertit chaque octet en un nombre entier beaucoup plus simple du système décimal ou octal ou hexadécimal.

L'ère du numérique
On peut également coder des sons ou des images: les amplitudes des vibrations sonores ou les pixels constituant une image sont codés sous forme de nombres comme précédemment. Depuis la fin du XXème siècle nous sommes entrés dans une nouvelle ère: l'ère du numérique.

Et maintenant
Vous venez de lire cet article et de voir la photo d'un microprocesseur, article et photo ont été codés par mon ordinateur et envoyés dans votre ordinateur ou i phone ou tablette qui les ont décodés. J'espère que cela vous a intéressé.
Et maintenant vous allez faire, bien sûr, un commentaire qui sera codé puis décodé pour me parvenir sur mon blog ou à mon adresse électronique: mgourion@noos.fr
Merci d'avance!




                                                                                                                               

La datation au carbone 14

La datation au carbone 14 du linceul de Jésus-Christ, le Saint-Suaire, trouvé à Turin suscite bien des débats sur lesquels je ne reviendrai pas. Mais ma curiosité scientifique a été éveillée et j'ai cherché à comprendre ce qu'on appelle " la datation au carbone 14". Je vais essayer de vous l'expliquer le plus simplement possible.

Le carbone 14 

Le carbone 14 est radioactif: les noyaux des atomes de carbone 14 se désintègrent en émettant des radiations béta -

Datation au carbone 14
Une plante,un animal,un humain absorbent de leur vivant du carbone 14. Quand ils meurent, le carbone 14 stocké se désintègre. La proportion p d'atomes de carbone 14 restants est une fonction du temps écoulé t représentée par la courbe ci-dessous:

                                                                                                                                                                 

                                                                                                                                           
Connaissant une valeur de p comment trouver la valeur de t associée? Pour éviter tout calcul qui ferait fuir certains lecteurs,nous procéderons graphiquement sur un exemple:

On suppose  p = 0,5, quelle est la valeur de t associée?

En partant de p= 0,5  sur l'axe vertical et en suivant les pointillés on arrive à t =5730 ans sur l'axe horizontal. C'est le temps mis pour que la moitié du carbone 14 existant dans la substance se désintègre, on appelle ce temps la demi-vie  ou  période de désintégration du carbone 14.

Datation d'un sarcophage
En mesurant le nombre de désintégrations d'atomes de carbone 14 d'un morceau de sarcophage en bois d'un pharaon, on a trouvé p =0,6. Quel est l'âge du sarcophage?

Procédons comme précédemment, en partant de p=0,6 au lieu de p=0,5 on aboutit à t=3800 ans. L'âge du sarcophage est 3800 ans.

Datation des peintures de la grotte de Lasceaux
En mesurant le nombre de désintégrations d'atomes de carbone 14 d'un objet de la grotte de la même époque que les peintures, on a trouvé p = 0,12. Quel est l'âge des peintures de la grotte de Lasceaux?

Procédons encore comme précédemment, en partant de p= 0,12 on aboutit à 17500 ans environ. C'est l'âge des peintures de la grotte de Lasceaux..

Les autres datations
La datation au carbone 14 est limitée à 50 000 ans. Pour des datations de plusieurs millions ou milliards d'années (datation des dinosaures ou âge de la Terre par exemple) on utilise la désintégration de l'Uranium 238 ou celle du Rubidium 87 dont les demi-vies (temps mis pour que la moitié de l'Uranium 238  ou du Rubidium 87 de la substance analysée se désintègre) sont de plusieurs milliards d'années.

On peut faire appel aussi à la géologie. La datation se fait à l'aide des couches de sédiments superposés, la couche la plus basse étant la plus ancienne.....


                                                                          

                                                                                                    

                                                                                           

                                                             

La Vénus de Milo

La tombe du Colonel Olivier Voutier

La tombe du Colonel Olivier Voutier

Je me promenais au parc Sainte-Claire à Hyères. Quelle ne fut pas ma surprise de me trouver, tout-à-fait par hasard, devant la tombe d'un certain Colonel Olivier Voutier et de lire qu'il avait découvert la Vénus de Milo! Oui, la célèbre Vénus de Milo!
Ma stupeur passée, je pris la photo que vous voyez

Cette inscription sur une pierre tombale fut comme un message m'incitant à retourner au musée du Louvre pour revoir la magnifique statue et vous raconter son histoire.

       
La découverte de la Vénus de Milo
Olivier Voutier fut un officier de marine se trouvant à bord de la goélette l'Estafette qui mouilla devant l'île grecque de Milo (ou Milos) en mer Egée.

Le 8 Avril 1820, visitant un site archéologique, il assista à l'exhumation accidentelle d'une très belle statue de marbre blanc par un paysan en train de travailler dans son champ. Conscient du caractère exceptionnel de la découverte, il en informa les diplomates français. Après des négociations bien compliquées que je ne raconterai pas, la statue fut finalement achetée par l'ambassadeur de France qui l'offrit à Louis XVIII. Ce dernier en fit don au musée du Louvre.
Olivier Voutier fut, plus tard, un héros de l'indépendance de la Grèce qui était sous la domination turque.

La Vénus de Milo au Louvre

Mondialement connue, la Vénus de Milo date des environs de l'année 100 avant J.C. Cette statue de 2,02m est l'un des principaux chefs-d'oeuvre de l'art grec antique, elle représente la déesse de l'Amour  (appelée Aphrodite en Grèce, Vénus à Rome). On est frappé par la physionomie altière, la nudité du corps, la féminité de la silhouette onduleuse, la sensualité des formes, le glissement du vêtement sur les hanches avec ce drapé profondément fouillé.

Cette déesse de l'Amour me fait penser à une autre déesse, celle de la Victoire représentée toujours au Louvre par la Victoire de Samothrace (voir mon article du 26 Juillet 2014) découverte dans l'île grecque de Samothrace en mer Egée aussi, comme l'île de Milo, et datant de la même époque.

L'histoire de Rosetta , Philae et Choury

C'est la belle histoire du robot qui s'est posé sur une comète à 510 millions de km de la Terre et que l'on a pu suivre sur Internet ou à la Télé. Ce n'est pas de la science-fiction mais une histoire vraie que j'ai plaisir à vous raconter. 

Rosetta
Rosetta est une sonde spatiale qui doit son nom à la pierre de Rosette dont Champollion réussit à déchiffrer les hiéroglyphes.

Philae
C'est le nom du robot que Rosetta a posé sur la comète. Philae doit son nom à l'obélisque de Philae également déchiffré par Champollion.

Avec la sonde Rosetta et le robot Philae les scientifiques espèrent déchiffrer une moisson de découvertes sur la comète, à l'égal de Champollion qui déchiffra les hiéroglyphes avec la pierre de Rosette et l'obélisque de Philae.

Choury

Choury, la comète!

Choury est le surnom familier donné, pour simplifier, à la comète Churyumov-Gerasimenko noms bien compliqués des deux astrophysiciens Ukrainiens qui l'ont découverte.

                                                                                                                                                       
                                                                         





La suite du fabuleux voyage de Rosetta
Après un très long voyage de plus de 6 milliards de km en un peu plus de 10 ans (raconté dans mon article du 1er Septembre), Rosetta  dépose son passager le robot Philae sur la comète Choury le 12 Novembre 2014. C'est une date mémorable, aussi importante que le 21 Juillet 1969 date à laquelle Neil Armstrong posa les pieds sur la Lune et déclara:
          "C'est un petit pas pour l'homme, un pas de géant pour l'humanité"
On pourrait dire de même pour Philae:
          "C'est un petit saut pour un robot, un saut de géant pour l'humanité".

Les mésaventures de Philae
En fait de "petit saut" ce sont plutôt "deux grands rebonds"exécutés par Philae car le robot est très léger, il ne pèse qu'un gramme! sur la comète Choury à cause de l'absence de gravité, alors que son poids sur Terre est de 100 kg. Ces rebonds l'ont un peu endommagé et l'ont éloigné du site prévu.
Les deux harpons qui devaient arrimer Philae au sol n'ont pas fonctionné si bien que Philae est très instable sur un terrain accidenté et meuble.
Et enfin Philae est tombé dans une zone d'ombre où ses panneaux solaires, hélas, ne fournissent pas d'énergie électrique.

Le travail de Philae et ses conséquences
Malgré cela, Philae a assez bien travaillé: il a envoyé de très belles photos de Choury et un forage du sol a bien été fait. Le robot doit analyser les matériaux de la comète dans son propre laboratoire et nous transmettre les résultats. Bien des questions se posent, auxquelles Choury apportera peut-être des éléments de réponses:

• La naissance du système solaire. Les comètes sont des témoins directs de la naissance du système solaire. Il y a 4,6 milliards d'années une étoile, notre Soleil, s'est formée et quelques millions d'années plus tard les planètes, les astéroïdes et les comètes, provenant d'éjections de poussières et de gaz du Soleil initial, ont fait leur apparition.

• L'origine de l'eau des océans. La jeune Terre a été bombardée par une multitude de comètes. On pense que la glace  de ces comètes a donné, en partie, l'eau des océans. On voudrait bien étudier la glace de Choury.

• L'origine de la vie. On espère aussi trouver, d'après les analyses transmises par Philae, les molécules organiques, les acides aminés qui ont "ensemencé" les océans pour former les premières bactéries.

La fin du voyage
En panne d'électricité le robot Philae est aujourd'hui en hibernation en attendant, aux alentours de l'été prochain, que la comète Choury se rapproche du Soleil. Le robot orientera alors convenablement ses panneaux solaires sortis de l'ombre pour nous transmettre encore, nous l'espérons, de précieux renseignements.

La sonde Rosetta escortera quelque temps la comète Choury et terminera son fabuleux voyage fin 2015.

Quels que soient les résultats, nous devons saluer cet exploit technique. Quelle belle victoire de l'Agence Spatiale Européenne, du CNES, de l'Europe sur la NASA, l'Amérique, la Russie et la Chine!!

Napoléon III au Louvre

Avant de devenir le musée du peuple le Louvre fut la résidence des souverains de France. Ils séjournèrent dans l'un des deux palais: le Palais du Louvre et le Palais des Tuileries. Ces deux palais furent réunis dans un même ensemble, comme nous allons le voir.      
   
Un Grand Dessein
La réunion des résidences royales du Louvre et des Tuileries était le "Grand Dessein" d'Henri IV.
Après bien des projets depuis des siècles ce fut finalement Napoléon III qui réalisa, avec les architectes Visconti puis Lefuel, un seul et même ensemble, le plus vaste et l'un des plus majestueux d'Europe, de 1852 à 1857 comme on peut le lire ci-dessous, à l'entrée du Pavillon Sully:

Napoléon III résida au Palais des Tuileries de 1852 à 1871, date de son exil en Angleterre.
Hélas! la réunion des deux palais fut de bien courte durée puisque, à la suite de l'insurrection de la Commune en 1871, le Palais des Tuileries fut totalement détruit par un incendie.
Il reste aujourd'hui, à côté du musée du Louvre que l'on connaît, le magnifique Jardin des Tuileries.

Les appartements Napoléon III au Louvre
Les appartements et les salons de réception du Palais des Tuileries ont malheureusement disparu dans l'incendie mais il reste encore, heureusement, dans l'aile Richelieu au 1er étage les somptueux appartements du ministère d'Etat de Napoléon III.

Vous voyez, ci-contre, la grande salle-à-manger que l'on peut visiter. La longue table est imposante et on imagine bien comme on pouvait festoyer.
Admirez les lustres, les bronzes, les dorures!





                                               


Ci-dessous le Grand Salon. J'ai été émerveillé par le gigantesque lustre éblouissant, les canapés et les tentures aux riches étoffes pourpres, l'or en abondance partout, les superbes peintures au plafond et aux murs. On organise encore aujourd'hui quelques rares réceptions. C'est devenu un musée du peuple.... où l'on peut rêver!

L'île des impressionnistes

Escapades dans l'île des impressionnistes
J'éprouve toujours un immense plaisir à me reposer et à me balader à Chatou dans l'île des impressionnistes. C'est une île de la Seine, à l'ouest de Paris, à 15 minutes seulement en voiture depuis la porte Maillot.
Son nom provient du fait qu'elle fut très fréquentée par les peintres impressionnistes pendant la seconde moitié du XIX ème siècle.

La maison Fournaise
A cette époque, nombreux sont les Parisiens qui souhaitent s'évader de la Capitale et danser dans une guinguette ou canoter sur les bords de la Seine.
Aussi en 1857 Alphonse Fournaise, charpentier de bateaux, a la bonne idée d'installer son chantier sur l'île de Chatou. Il organise avec son fils des joutes nautiques, tandis que son épouse ouvre un restaurant  "la maison Fournaise", leur charmante fille Alphonsine est un modèle très choyé des peintres.
La maison Fournaise devient un lieu de rencontre des impressionnistes qui aiment peindre dans l'île et ses environs, au grand air, avec la lumière et ses reflets sur l'eau. Ce sont Monet, Sisley, Berthe Morisot, Pissarro, Manet, Caillebotte, Degas,.....

Le déjeuner des canotiers d' Auguste Renoir

                                                                           
Pendant 15 ans Auguste Renoir est un hôte régulier de la maison Fournaise. Il peint une trentaine de tableaux dont le célèbre
"déjeuner des canotiers" que vous voyez ci-contre.
Ce tableau se trouve aujourd'hui à la Phillips Collection de Washington.            

Aujourd'hui, près de la maison Fournaise entièrement rénovée  on peut voir une copie de la célèbre toile.
Remarquez, à droite, le balcon où étaient réunis les personnages du tableau. Imaginez l'ambiance festive de cette époque!!.... Si bien rendue dans le chef-d'oeuvre de  Renoir.                                                                                                            









Les autres habitués de l'île
Il n'y eut pas que des impressionnistes. Guy de Maupassant fut le canotier le plus célèbre de la maison Fournaise, il immortalisa l'ambiance et le canotage à travers plusieurs de ses nouvelles, à l'intérieur du restaurant fut affiché un poème laissé par l'écrivain et illustré par une tête de chien dessinée par Lepic.
Gustave Flaubert, François Coppée y vinrent souvent.
Les peintres "fauves" Derain et Vlaminck  installèrent leur atelier dans la maison Levanneur voisine de la maison Fournaise.


Le musée Fournaise
A l'arrière du restaurant on trouve actuellement le musée Fournaise. Il ne possède pas de grandes toiles impressionnistes mais une collection et un fonds documentaire exceptionnels sur l'histoire de la maison Fournaise.
Une yole identique à celles que l'on trouvait auparavant aux bords de la Seine y est exposée.
Ce musée présente aussi des expositions temporaires de peintres de la fin du XIXème siècle.

C'était la "belle époque" faste des guinguettes, du canotage sur la Seine, d'une certaine ambiance de simplicité, de gaieté et de bonheur à la campagne, que j'ai essayé de reconstituer. Bien sûr, on retrouvait (et on retrouve peut-être encore aujourd'hui?) cette même joie de vivre sur les bords de la Marne près de Paris.                                                                                                  

                                                                                    
                                                                                   

Le coq de bruyère

La chasse au coq de bruyère
                                                                                                                                                     

Un magnifique coq de bruyère qui chante

Savez-vous comment on chasse un coq de bruyère?
A la saison des amours au printemps, à l'aube , il chante pour attirer une femelle. Quand il lance son chant d'amour, il est totalement sourd et on peut l'approcher pas à pas sans qu'il s'en aperçoive. C'est ainsi que l'on peut le tirer à très courte distance ou même le capturer.




Les coqs de bruyère en société
Les coqs de bruyère précédents sont en forte régression. Mais dans la société il en existe, au contraire, en pleine expansion !

Ce sont ceux qui parlent fort au café ou au restaurant, sans écouter leur entourage. Ils sont particulièrement gênants dans un match de foot ou de tennis. On les entend aussi au cinéma ou au théâtre, avant que la séance ne commence. Le silence, ensuite, n'est que plus bienfaisant.

Bien des monarques, chefs d'état ou hommes politiques, grisés par leur pouvoir, n'écoutent qu'eux-mêmes. Ils sont sourds aux doléances du peuple et leur perte est souvent inévitable.

Napoléon tranchait de tout, au point de se mettre lui-même sur la tête sa couronne d'empereur!! Dans ses batailles, grisé par son génie militaire qu'il croyait éternel, il n'écoutait pas ses généraux, il n'écoutait que lui-même, ce qui l'a finalement conduit aux désastres que l'on sait. Beaucoup de chefs de guerre  sont tombés de la sorte.

Coq de bruyère et coq de basse-cour
Parfois ce n'est pas un coq de bruyère que l'on entend mais un coq de basse-cour, leurs chants sont bien différents. Un beau cocorico d'un coq de basse-cour retentit quand l'équipe de France de foot triomphe ou quand le prix Nobel de littérature est un Français ou encore en économie. Un prix Nobel en économie récompense un Français, alors que l'économie de la France est un désastre (la dette publique atteint 2000 milliards d'euros). C'est un comble!!!

La double nature onde-particule

Dans le précédent article nous nous sommes intéressés à la double nature de la lumière qui est composée d'ondes électromagnétiques et de photons. On peut alors se demander si cette double nature onde-particule existe aussi dans d'autres domaines que celui de la lumière.

La double nature de la matière
Après les travaux des prix Nobel de Physique Planck et Einstein sur les photons, en 1924 Louis de Broglie, un autre prix Nobel de Physique, va plus loin en montrant que l'on peut associer à toute particule de masse m un comportement ondulatoire. L'onde associée a pour longueur  λ = h / mv, h étant la constante de Planck, m la masse de la particule, v sa vitesse.

La nature ondulatoire de l'électron
En particulier l'électron, cette particule élémentaire de l'Univers, possède les propriétés précédentes.
On peut observer avec un faisceau d'électrons des phénomènes de diffraction et d'interférence montrant sa nature ondulatoire comme pour la lumière.

Un microscope électronique

Dans un microscope électronique, le faisceau d'électrons envoyés sur un objet a une longueur d'onde (que l'on calcule avec la relation de Louis de Broglie donnée plus haut) beaucoup plus petite que celles d'un faisceau de lumière d'un microscope optique d'où une résolution (la plus petite distance séparant deux points) beaucoup plus petite et un grandissement (le rapport du diamètre de l'image à celui de l'objet) beaucoup plus grand.  
Un écran fluorescent transforme ensuite l'image électronique en une image visible.                                                            

La double nature du son
Le son est aussi constitué d'ondes sonores et de particules analogues aux photons et aux électrons: les phonons. Un phonon est un quantum d'énergie de vibration du son dans un cristal.

La double nature de la gravitation
On pourrait aussi considérer la gravitation (l'attraction newtonienne) comme étant formée à la fois d'ondes gravitationnelles (voir mon article la gravitation selon Einstein du 22/03/2014) et de particules élémentaires, les gravitons. Le graviton serait un boson que l'on cherche toujours. Mais on ne désespère pas de le trouver, on a bien trouvé le boson de Higgs!


La dualité onde-particule a soulevé bien des problèmes! Une science aux débouchés innombrables est alors apparue: la physique quantique. Mais ceci est une autre histoire!

La double nature de la lumière

Nous connaissons la nature, la composition chimique de l'air que nous respirons, de l'eau que nous utilisons tous les jours. Mais on connaît moins bien la lumière qui est pourtant un élément aussi important, aussi indispensable dans la vie que l'air ou l'eau.  De quoi est constituée la lumière? Quelle est sa nature?

Les ondes électromagnétiques
Une onde électromagnétique est une perturbation qui se propage dans une direction déterminée.
Cette perturbation est composée de deux vibrations: celle d'un champ électrique (représentée en rouge sur la figure) et celle d'un champ magnétique (en bleu).
Sa longueur d'onde λ est la longueur entre deux crêtes successives de l'onde. Sa fréquence est le nombre de ces vibrations par seconde.

Les rayons gamma, les rayons X, les ondes radio, les ondes TV, les ondes d'un iphone, les micro-ondes, les infrarouges, les ultraviolets sont des ondes électromagnétiques qui ont, chacune, une longueur d'onde et une fréquence propres.

Les radiations monochromatiques
Une radiation monochromatique est aussi une onde électromagnétique, elle a la particularité d'être visible. A sa longueur d'onde est associée une couleur. L'oeil n'est sensible qu'aux radiations monochromatiques dont la longueur d'onde est comprise entre 400 et 800 nanomètres (un nanomètre est égal à un milliardième de mètre).

Une constante universelle 
Ce qui est remarquable, c'est que toutes les ondes électromagnétiques se propagent à la même vitesse qui est, dans le vide, exactement: 299 792 458 m/s, c'est l'une des constantes universelles, elle est très proche de 300 000 km/s.

La nature ondulatoire de la lumière
La lumière provenant d'une source lumineuse quelconque (soleil, étoiles, lampe,...) est formée d'une multitude d'ondes électromagnétiques, y compris des radiations monochromatiques que l'on voit ci-dessous dans un arc-en-ciel. Ces couleurs : violet, indigo, bleu,vert, orange, rouge, s'étalent avec toutes les nuances possibles de façon continue.
Ce sont les mêmes couleurs, disposées de la même façon, que l'on voit dans le spectre de la lumière du soleil dans un spectroscope.

Spectre de la lumière du Soleil

La nature corpusculaire de la lumière
Planck en 1900  et Einstein en 1905 ont démontré que la lumière était aussi constituée de corpuscules, de quanta: les photons.
Les photons sont des particules élémentaires de l'Univers, de masse et de charge électrique nulles.
Comment concilier du continu (les ondes) avec du discontinu (les photons)? C'est le paradoxe de la dualité onde-corpuscule.
La découverte de ces grains de lumière, les photons, a donné naissance à la physique quantique et aux ordinateurs quantiques. L'avenir est au quantique!