lundi 1 juin 2015

L'intelligence du poulpe

C'était la première fois que je pêchais. Notre barque longeait la côte de Villefranche, près de Nice, et  devinez ce qu'un novice comme moi attrapa pour sa toute première pêche? Un poulpe ! Oui, un énorme et impressionnant poulpe. Ne sachant trop quoi en faire, je le donnai à mes deux amis qui m'accompagnaient, pêcheurs chevronnés, stupéfaits (autant que moi) de ma pêche miraculeuse. 

Ce souvenir lointain de pêche me conduit aujourd'hui à étudier ce céphalopode et à vous faire partager mon  émerveillement  pour son intelligence ô combien remarquable.

L'étonnante constitution d'un poulpe
Le poulpe (ou pieuvre) est un animal qui n'en finit pas de surprendre. Il possède:
       1 grosse tête munie d'un bec crochu puissant
       2 yeux énormes
       3 coeurs (le coeur principal aidé de 2 coeurs branchiaux)
       8 tentacules couverts de ventouses
       9 cerveaux (le cerveau central dans la tête, contenant environ 250 millions de neurones, et 8 cerveaux dans les 8 tentacules contenant, chacun, approximativement 50 millions de neurones).

L'intelligence du poulpe
Faites le compte: le nombre de ses neurones est 250 millions + (50x8) millions = 650 millions. Bien que ce nombre soit loin des 100 milliards de neurones d'un cerveau humain, sa répartition dans 9 cerveaux révèle une intelligence exceptionnelle pour un invertébré. Il est capable de déduire, de mémoriser et d'apprendre:

Par exemple, une vidéo nous montre qu'un poulpe se trouvant en dehors d'un bocal et observant longuement celui-ci sait retirer le couvercle pour accéder à la nourriture qui s'y trouve.

Une autre vidéo nous montre qu'un poulpe enfermé cette fois dans un bocal réussit à dévisser le bouchon en s'aidant de ses ventouses et à en sortir en quelques secondes.

Des chercheurs ont filmé un poulpe transportant avec ses tentacules une coque vide de noix de coco pour en faire ensuite un abri. Cet exemple montre sa capacité à faire usage d'outils.

Les talents de mimétisme et de camouflage font de lui un prédateur hors norme
Les gardiens de l'aquarium géant de Seattle s'étaient aperçus que chaque semaine des requins disparaissaient mystérieusement pendant la nuit. Ils filmèrent alors en infrarouge l'aquarium et trouvèrent le coupable: un poulpe! Il se camouflait habilement, prenant la forme et la couleur de la roche environnante, pour sauter ensuite sur sa proie, un squale de 1m. Les puissants tentacules munis de ventouses s'enroulaient sur le requin qui était rapidement dévoré.

Une défense particulièrement efficace
Le poulpe peut dégager un grand nuage d'encre noire lui permettant de se dissimuler aux yeux de ses poursuivants.

Il peut aussi projeter violemment de l'eau en arrière à l'aide de siphons situés de part et d'autre de sa tête, il est alors propulsé en avant à la vitesse d'une voiture de course.


Paul, le poulpe célèbre

Paul était un poulpe qui vivait en captivité dans un aquarium d'Oberhausen en Allemagne.
On s'amusait à l'utiliser pour faire des prédictions de matchs de foot du Championnat d'Europe 2008 et de la Coupe du Monde 2010.
On présentait à Paul deux récipients transparents munis d'un couvercle et contenant chacun une moule. Ces récipients portaient les couleurs des deux pays en compétition et le poulpe faisait connaître son choix de l'équipe gagnante en ouvrant l'une des deux boites pour aller chercher sa nourriture. Sur 14 prédictions au total, 12 se sont révélées exactes.

Le monde entier, la FIFA (Fédération Internationale de Football Association), ont abondamment parlé des pouvoirs divinatoires de Paul le Poulpe. Il a été fait "citoyen d'honneur" de la ville de Carballiño, en Galice, où l'on célèbre chaque année la traditionnelle fête du Poulpe.


La fin d'un héros
Après la Coupe du Monde, Paul retourna à son ancien métier : amuser les enfants venant lui rendre visite. Hélas, sa retraite ne dura pas longtemps. Il mourut quelques mois plus tard, le 26 Octobre 2010, de mort naturelle.



Mais Paul le Poulpe n'est pas tombé dans l'oubli.
Une statue de 1,80 m a été dressée en 2011 dans l'aquarium d'Oberhausen où il avait vécu. Un immense poulpe représentant Paul surplombe un ballon de foot où les drapeaux du monde entier sont représentés. Une petite lucarne permet d'apercevoir une urne dorée contenant les cendres du héros.








Conclusion
Comment ne pas être émerveillé par les prouesses des poulpes, leur intelligence? 

Mais peut-on prendre au sérieux la belle histoire de Paul le Poulpe? 
J'ai voulu lui rendre un hommage bien mérité, comme je l'ai fait pour d'autres animaux. Hachiko, le chien fidèle (mon article du 14 / 01 / 2015) a lui aussi une statue érigée en son honneur, pour sa fidélité. L'amitié aussi est remarquable chez les animaux (mon article du 18 / 03 / 2015). Prenons aussi des leçons de bonne conduite chez les bonobos (mon article du 21 / 01 / 2015).
Intelligence,fidélité,amitié,bonne conduite ne se trouvent pas toujours chez les humains!!


dimanche 24 mai 2015

La matière noire






Existe-t-il une matière invisible dans l'Univers? Nous savons déjà qu'elle existe dans les trous noirs (voir mon précédent article). Depuis plus de 80 ans astronomes, astrophysiciens et autres chercheurs étudient l'existence et la nature de cette mystérieuse matière appelée matière noire ou matière sombre (dark matter).

La courbe de rotation d'une galaxie spirale
                                                                                                        
                                                                                                    
Représentons la vitesse de rotation d'une étoile en fonction de sa distance au centre d'une galaxie spirale. 
Plus une étoile est loin du centre de la galaxie, plus sa vitesse de rotation devrait diminuer suivant une loi de Képler (courbe de rotation A).
En réalité les astrophysiciens ont constaté que cette vitesse était constante (courbe B).
On pense que c'est la présence de matière noire qui maintient cette vitesse constante.                                                                                                                                                                                                     


Des halos enveloppent les galaxies

L'amas de galaxies Abell 3827 ci-contre se trouve à environ 1,4 milliard d'années-lumière de la Terre. Il a été observé au VLT, télescope du Paranal au Chili (voir mon précédent article). On voit au centre quatre galaxies qui brillent, auréolées d'arcs bleutés.
Comment interpréter ces observations? On pense que chacune de ces quatre galaxies est enveloppée d'un halo, un "cocon" de matière noire. Les arcs bleutés sont les images d'une galaxie lointaine, données par les halos qui jouent le rôle de lentilles (appelées lentilles gravitationnelles).

Nature de la matière noire
Je pense avoir bien compris les observations illustrées précédentes et j'espère vous avoir convaincus de l'existence de cette matière noire. Mais quelle est sa nature? De quoi est-elle faite? C'est un grand mystère. On pense qu'il y a deux sortes de matière noire:
la matière noire baryonique composée, comme la matière ordinaire, de particules élémentaires appelées baryons: les protons et les neutrons;
et la matière noire non baryonique ou exotique composée de particules hypothétiques : neutrino, WIMP (weakly interacting massive particle),  MACHO (massive astronomical compact halo object), Axion, boson de Higgs peut-être??

Remarque
On ne doit surtout pas confondre matière noire (ou sombre) et énergie noire (ou sombre).
La matière noire exerce une attraction gravitationnelle, alors que l'énergie noire repousse au contraire la matière et est responsable de l'expansion de l'Univers.

Selon les astrophysiciens, l'Univers est composé environ de:
  4% de matière ordinaire visible
  21% de matière noire
  75% d'énergie noire




                                                                                 

jeudi 14 mai 2015

Les trous noirs

Dans sa théorie de la relativité générale, Einstein avait prédit l'existence de "singularités gravitationnelles" n'émettant ni ne réfléchissant de la lumière. Elles étaient donc noires et par conséquent invisibles pour les astronomes. Comment alors les détecter? La prédiction d'Einstein a-t-elle été vérifiée?

Qu'est-ce qu'un trou noir
C'est une étoile en fin de vie, massive (sa masse peut être égale à plusieurs fois la masse du Soleil et même atteindre des millions ou des milliards de fois celle du Soleil) qui s'éteint, s'effondre sur elle-même. Sa matière a une telle densité que la gravitation, l'attraction newtonienne qu'elle exerce, est énorme. Tout ce qui passe à sa portée, aussi bien de la matière que de la lumière, est attiré et tombe comme dans un trou en quelque sorte (d'où le nom de "trou").

Aucune lumière ne s'en échappe (d'où le qualificatif de "noir").

Comment détecter un trou noir
Des bouffées de rayons X et de rayons gamma, lorsque la matière entre dans le trou noir, peuvent être détectées par les radiotélescopes.

Les astronomes peuvent aussi observer, à l'aide de télescopes puissants, les déplacements d'étoiles s'approchant de l'ogre qui va les dévorer! Nous allons en donner un exemple.

Un trou noir est au centre  de notre galaxie

Sous le beau ciel pur du Cerro Paranal au Chili, à 2635 m d'altitude, l'observatoire européen austral ESO a installé le VLT   (Very Large Telescope) composé de 4 télescopes de 8,20 m de diamètre  et de 3 télescopes auxiliaires mobiles de 1,80 m de diamètre (ce sont les 3 coupoles à droite, au premier plan), formant un réseau pouvant observer des objets situés à des milliers d'années-lumière (des milliards de km).

En 2002, le VLT a pu suivre le mouvement de l'étoile géante bleue S2 décrivant une ellipse en 15 ans environ, à la vitesse de 5000 km/s, autour d'un objet central massif le Sagittarius A* qui n'est autre qu'un trou noir de masse égale à environ 2,7 millions de fois celle de notre Soleil. Ce trou noir est au centre de notre galaxie (la voie lactée).

L'étoile S2 s'approchant dangereusement de ce trou noir, de ce puits gravitationnel, finira bien par y tomber un jour!

L'horizon d'un trou noir
La margelle de ce puits, les astronomes l'appellent "horizon du trou noir". Plus précisément, cet horizon est une zone sphérique délimitant une région dans laquelle l'espace-temps est profondément modifié (modification de la courbure de l'espace, modification du temps), une région d'où la matière et la lumière ne peuvent s'échapper.

Une étoile apparaissant à l'horizon d'un trou noir atteint un point de non-retour, elle ne peut plus revenir en arrière, elle plonge alors inexorablement dans le trou noir en dégageant des bouffées de rayons X et de rayons gamma.

La traque aux trous noirs
On a découvert trois sortes de trous noirs, ces ogres de la matière:

  • Les stellaires de masse comprise entre 3,5 et 100 fois celle du Soleil. Dans un couple d'étoiles, l'une des deux étoiles s'effondre et devient un trou noir stellaire absorbant la matière de l'étoile qui l'accompagne.
  • Les intermédiaires de masse comprise entre 100 et des milliers de fois celle du Soleil. On les trouve au coeur des amas globulaires (amas contenant une multitude d'étoiles).
  • Les supermassifs de masse des millions voire des milliards de fois celle du Soleil. On les trouve au centre des galaxies (comme la nôtre).
Conclusion
J'espère que les trous noirs, ogres d'étoiles, tueurs en série, ne vous ont pas effrayés!

Rassurez-vous, sous l'effet d'ondes de choc, des milliards de nouvelles étoiles prennent naissance.
Le télescope spatial Hubble a montré de belles pouponnières d'étoiles qui vont grandir. Vous pouvez lire à ce sujet mon article "Naissance,vie et mort d'une étoile" du 07 / 09 / 2013.

La vie continue! Même chez les étoiles!





samedi 9 mai 2015

Nicolas Bourbaki

Je vais vous parler d'un grand mathématicien, célèbre sans avoir jamais existé!

L'apparition de Nicolas Bourbaki 
En 1923 un éminent professeur, pourvu d'une longue barbe, fit son apparition à l'Ecole Normale Supérieure de Paris sous le nom de Nicolas Bourbaki. Il déclara qu'il venait de Poldévie. Devant des élèves médusés, il fit une conférence totalement incompréhensible avec des raisonnements subtilement faux, essayant de démontrer un mystérieux "théorème de Bourbaki"??.....

Mais ce n'était qu'un canular! Nicolas Bourbaki était un mathématicien imaginaire, la Poldévie n'avait jamais existé. L'auteur du canular avait voulu amuser ses camarades de l'Ecole Normale. Ce canular deviendra célèbre, comme nous allons le voir.

Le groupe Bourbaki
La révolution des mathématiques couvait depuis bien longtemps, les traités de mathématiques écrits au XIX ème siècle étaient loin d'être satisfaisants. C'est en 1935, douze ans après la sortie de la blague précédente, que la révolution éclata par la création du groupe Bourbaki, du nom de notre personnage imaginaire.

Ce groupe entreprit une refonte complète des mathématiques dans une série d'ouvrages sous le titre "Eléments de mathématique" cohérents et rigoureux. Les mathématiques modernes étaient nées.

La limite d'âge pour rester dans le groupe étant de 50 ans, celui-ci fut sans cesse renouvelé par de jeunes générations.

Voici une photo historique. Elle a été prise lors du troisième anniversaire du groupe Bourbaki. On y trouve, de gauche à droite, la philosophe Simone Weil, les normaliens Charles Pisot, André Weil dont on voit le front, Jean Dieudonné assis, Claude Chabauty, Charles Ehresmann et Jean Delsarte. On pense que la photo a été prise par Henri Cartan.



L'Association des Collaborateurs de Nicolas Bourbaki
En 1952 le groupe Bourbaki s'élargit et devint l'Association des Collaborateurs de Nicolas Bourbaki. Elle  poursuivit les travaux de rénovation des mathématiques.

La mort de Nicolas Bourbaki
Voici un extrait du faire-part de son décès, aussi fantaisiste et aussi drôle que le célèbre canular. On y trouve de grands mathématiciens du XX ème siècle:
   
« Les familles Cantor, Hilbert, Noether ; les familles Cartan, Chevalley, Dieudonné, Weil ; les familles Bruhat, Dixmier, Samuel, Schwartz ; les familles Cartier, Grothendieck, Malgrange, Serre ; les familles Demazure, Douady, Giraud, Verdier ; les familles filtrantes à droite et les épimorphismes stricts, mesdemoiselles Adèle et Idèle ;
ont la douleur de vous faire part du décès de M. Nicolas Bourbaki, leur père, frère, fils, petit-fils arrière-petit-fils et petit-cousin respectivement, pieusement décédé le 11 novembre 1968, jour anniversaire de la victoire, en son domicile de Nancago. La crémation aura lieu le samedi 23 novembre 1968 à 15 heures au cimetière des fonctions aléatoires, métro Markov et Gödel......»

Les séminaires Nicolas Bourbaki
Aujourd'hui encore, nombreux sont les séminaires portant le nom de ce personnage imaginaire. Nicolas Bourbaki est toujours présent !

Les livres de Nicolas Bourbaki
Beaucoup de livres se vendent encore aujourd'hui, dont l'auteur est un mathématicien qui n'a jamais existé!



Conclusion

Personnellement, à travers cette fabuleuse histoire, j'ai voulu rendre hommage à André Revuz et Michel Queysanne, deux réels descendants de Bourbaki par leurs travaux, que j'ai bien connus et qui m'ont appris tellement de choses !

J'espère que ce canular,qui a marqué une grande révolution des mathématiques en France,vous a quelque peu intéressés,même si vous n'aimez pas les mathématiques!
                         
                                          VIVE  NICOLAS  BOURBAKI      

         


vendredi 1 mai 2015

Les quatre saisons

Ce ne sont pas les concertos des "quatre saisons" de Vivaldi mais les quatre périodes de l'année: l'automne, l'hiver, le printemps et l'été, dont je vais vous parler. J'ai remarqué, à ma grande surprise, que lorsque nous sommes le plus près du Soleil il fait le plus froid et lorsque nous en sommes le plus éloignés il fait le plus chaud. Incroyable mais vrai ! Je vais vous expliquer pourquoi.

Un curieux paradoxe








Voici une figure représentant le mouvement de la Terre autour du Soleil lorsque l'on est dans l'hémisphère Nord.

L'orbite de la Terre est presque un cercle. La Terre, comme toutes les planètes, décrit une ellipse dont le Soleil est l'un des foyers (c'est la première loi de Képler), dans le sens de la flèche rouge.

Le périhélie est la position de la Terre la plus proche du Soleil.

L'aphélie est celle qui est la plus éloignée du Soleil.

On constate que du solstice d'hiver à l'équinoxe de printemps la Terre est le plus près du Soleil et c'est l'hiver, du solstice d'été à l'équinoxe d'automne la Terre est la plus éloignée du Soleil et c'est l'été.

Lorsqu'on est plus près du Soleil on pourrait penser que l'on se réchaufferait davantage or c'est l'hiver et lorsqu'on s'éloigne du Soleil il ferait plus froid or c'est le contraire, c'est l'été!!

Comment expliquer ce paradoxe?

L'inclinaison de l'axe du monde
L'axe du monde, c'est-à-dire l'axe de rotation de la Terre sur elle-même passant par le pôle Nord et le pôle Sud, n'est pas perpendiculaire au plan de l'orbite terrestre. C'est son inclinaison qui crée les saisons.


Des environs du 21 Septembre aux environs du 20 Mars :

Le pôle Nord est dans l'ombre. Au voisinage de ce pôle, dans la calotte boréale limitée par le cercle arctique, c'est la nuit complète une partie de l'année.

Dans l'hémisphère Nord, les rayons sont inclinés, le Soleil n'est pas très haut, les jours sont plus courts que les nuits: c'est l'automne puis l'hiver.

Dans l'hémisphère Sud, les rayons du Soleil frappent "en pleine face", le  Soleil est plus haut, les jours sont plus longs que les nuits: c'est le printemps puis l'été.

Des environs du 20 Mars aux environs du 21 Septembre suivant :

Le pôle Nord est éclairé. Au voisinage de ce pôle, dans la calotte boréale, il fait jour une partie de l'année  et l'on peut contempler le magnifique Soleil de minuit!

Dans l'hémisphère Nord, c'est le printemps puis l'été définis comme précédemment.

Dans l'hémisphère Sud, c'est l'automne puis l'hiver définis comme précédemment.

Les inégalités des saisons 
Reprenons la première figure donnant la durée des saisons dans l'hémisphère Nord au cours d'une année. On lit:
   
     durée de l'automne: 89j 21h
     durée de l'hiver :      89j
     durée du printemps: 92j 18h
     durée de l'été:           93j 15h

Ces durées inégales des saisons s'expliquent par la 2ème loi de Képler (la loi des aires) : les durées des saisons sont proportionnelles aux aires balayées par le rayon ST (Soleil-Terre). Cela signifie que le rapport (durée / aire) reste toujours le même, plus l'aire est grande, plus la durée est longue.

Si la distance Soleil-Terre n'intervient pas dans la formation des saisons, elle intervient dans la durée des saisons : l'hiver est la plus courte saison parce que l'aire balayée par le rayon ST est la plus petite car la distance Soleil-Terre est la plus petite. Au contraire, l'été est la plus longue saison parce que l'aire balayée par le rayon ST est la plus grande car la distance Soleil-Terre est la plus grande.

Conclusion
Périhélie, Aphélie, voilà de bien jolis noms ! Est-ce que vous les connaissiez ?

J'ai parlé du réchauffement de notre planète par le Soleil, mais je n'ai rien dit de son réchauffement par les gaz à effet de serre ni de son réchauffement périodique au cours des siècles. Ceci est une autre histoire !

















































































mercredi 22 avril 2015

La photographie numérique

Après " le quantique " voici " la photographie numérique " . 
Le monde du numérique est aussi révolutionnaire mais sûrement moins mystérieux que le monde de la physique quantique.
Mon intention est de présenter aux profanes, très simplement et très clairement, quelques notions sans termes trop techniques destinés aux spécialistes ou aux étudiants de la chose (je pense à certains séminaires où les gens se tutoyaient et discutaient entre eux à voix haute en employant des termes bien savants, oubliant les pauvres individus comme moi, qui essayaient de comprendre.....).

Dans les jardins d'Albert Kahn
Albert Kahn (1860-1940) était un riche banquier français, mécène, pacifiste et humaniste. Il constitua une collection mondialement connue: les archives de la planète. Il fit construire aussi de magnifiques jardins dans sa résidence à Boulogne-Billancourt  près de Paris. L'avant-veille de sa mort il se promenait encore dans ses jardins.

J'y ai pris deux belles photos, mais si elles sont belles je n'y suis absolument pour rien. C'est mon petit appareil-photo qui réalise des prouesses instantanément grâce au numérique, cette merveilleuse technologie de la fin du XX ème siècle.

Sans doute la neige de ce mois de Février a-t-elle embelli le paysage ?




Ce jardin japonais rend hommage aux voyages d'Albert Kahn au Japon.











Cette forêt bleue doit son nom à la couleur bleue des cèdres de l'Atlas et des épicéas du Colorado.

Albert Kahn  voulait, avec ces arbres, réunir symboliquement les continents africain et américain dans un monde qu'il souhaitait en paix.





La photographie numérique

Le capteur
Fini le rouleau de pellicule que l'on faisait développer dans une boutique après plusieurs jours d'attente et en payant! La lumière n'est plus recueillie sur une pellicule mais sur un capteur. A partir des photons lumineux qu'il reçoit, le capteur fabrique des électrons indispensables à un premier codage car ils transportent un courant électrique nécessaire à la fabrication des bits, ces éléments prenant les valeurs 0 (absence de courant) ou 1(présence de courant).

Le codage
Le codage se fait de la même façon que dans un ordinateur (voir mon article "le code informatique" du 13 /12 /2014).

Un octet est une suite de 8 bits: 00000000, 00000001, 00000010,...., 00100110,...., 11111111.

Un pixel est le plus petit élément d'une image. Plus le nombre de pixels est grand, plus la qualité de l'image est meilleure. La couleur d'un pixel est constituée de 3 composantes primaires: le rouge, le vert, le bleu d'intensités variables. Chaque composante est codée par un octet donc un pixel est codé à l'aide de 3 octets.

Mais ce codage est bien lourd, la multitude des pixels avec leurs cortèges d'octets de 8 bits est ingérable!! C'est pourquoi un deuxième codage est nécessaire, utilisant des nombres beaucoup plus simples. D'où l'appellation de photographie numérique.

Le stockage
Ce sont ces derniers nombres qui sont stockés dans la mémoire, cette petite carte (SD, MS, CF, MMC,.....) que l'on met dans un appareil-photo.

La restitution des images
Un décodage renvoie les pixels stockés et permet de visualiser les photos qui ont été prises.
Une clé USB transfère les photos dans un ordinateur qui peut les renvoyer ensuite dans d'autres ordinateurs, iPhones, iPads, etc,,...

C'est ainsi que vous avez vu mes belles images ci-dessus.

Le" numérique" est utilisé dans bien d'autres domaines : le son, la vidéo, la télévision, le cinéma sont aujourd'hui NUMERIQUES !













mardi 14 avril 2015

Le quantique

Quantique! Vous avez dit quantique! Comme c'est bizarre! En effet, la physique quantique est bizarre. Elle est déroutante, elle décrit un comportement de certaines particules microscopiques bien différent de celui des objets macroscopiques c'est-à-dire visibles à l'oeil nu.

Le comportement de l'infiniment petit

La superposition de plusieurs états
La position, la vitesse, l'énergie, etc,.... sont des états d'une particule. En physique quantique chacun de ces états est lui-même la superposition de plusieurs états simultanément.
Par exemple un électron envoyé sur un écran peut se trouver, en même temps, à un endroit, à un autre, à un autre,.... et atteindre plusieurs vitesses à la fois.
C'est cette simultanéité qui est surprenante.

Le hasard
Einstein disait "Dieu ne joue pas aux dés" et pourtant les mesures d'un état sont bien aléatoires, elles sont le fruit du hasard, avec une probabilité de se réaliser et non une certitude.
Dans l'exemple précédent, chacune des positions ou des vitesses a une certaine probabilité (nombre compris entre 0 et 1) de se produire.

La dualité onde-particule
Une particule peut se comporter à la fois comme une onde et comme un corpuscule (un quantum).
Par exemple la lumière est faite d'ondes électromagnétiques et de photons. On peut, de même, associer une onde à un électron. Il en est ainsi pour d'autres particules (voir mon article "La double nature onde-particule" du 10/10/2014).

La quantification
En physique classique, les états peuvent prendre des valeurs continues. Par exemple on peut faire varier la vitesse d'un avion de façon continue de 0 à 300 km/h, en chauffant de l'eau on peut augmenter sa température progressivement de 0 à 100°C.

En physique quantique, les valeurs des états sont quantifiées. On ne peut passer de façon continue d'une valeur d'un état à une autre. Par exemple, les électrons d'un atome forment un "nuage" stratifié en couches ayant différents niveaux d'énergie dont la valeur est bien déterminée. L'énergie d'un électron porté à haute température varie par paliers en passant d'un niveau d'énergie à un autre.

L'intrication
Une interaction en un endroit d'une particule a une répercussion immédiate sur une autre particule en un autre endroit. On dit alors que les deux particules sont intriquées : les états de l'une dépendent des états de l'autre.
Nous donnerons plus loin un exemple de cette intrication, dans les ordinateurs quantiques.

Applications

Le microscope électronique
Une application très employée de la dualité onde / électron est celle du microscope électronique.
Dans un microscope électronique le faisceau d'électrons envoyés sur un objet a une longueur d'onde 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 (rapport du diamètre  de l'image à celui de l'objet) beaucoup plus grand.

L'ordinateur quantique
Le bit (binary digit) est la plus petite unité d'information d'un ordinateur classique, pouvant prendre les valeurs 0 (absence de courant) ou 1 (présence de courant).

Le qubit (ou bit quantique) est la plus petite unité d'information d'un ordinateur quantique, sa valeur est la superposition des deux états 0 et 1 c'est-à-dire une combinaison de ces deux états avec une probabilité de les obtenir.

Deux qubits peuvent avoir  une intrication quantique : l'état d'un qubit dépend de celui d'un autre qubit et vice versa.

Ces deux propriétés (superposition des états et intrication) permettent d'augmenter considérablement la vitesse de calculs et la puissance des futurs ordinateurs quantiques.

La thérapie quantique
De nombreux congrès sur une forme nouvelle de médecine, la thérapie quantique, ont eu lieu. De quoi s'agit-il?
Notre corps contient une multitude de particules d'ondes électromagnétiques, les biophotons, qui émettent des informations en tous genres sur notre état de santé.
Patiente utilisant l'appareil de médecine
quantique: le BICOM

Ci -contre, une patiente est harnachée d'électrodes. Les informations sont recueillies sur un écran et analysées par un appareil de médecine quantique qui détermine l'état de santé de la patiente, il donne un bilan complet
physiologique et émotionnel.

L'appareil renvoie ensuite des informations permettant de diagnostiquer des défaillances de l'organisme et de le rééquilibrer.

Ces informations permettent d'obtenir, dans certains cas, une amélioration d'un état, mais elles sont fondées sur des probabilités, comme toute la physique quantique.


Conclusion
La difficulté, pour moi, a été de transmettre le plus simplement possible  des notions bien compliquées.
J'ai voulu donner un aperçu de la physique quantique tellement surprenante, mais aussi tellement passionnante et révolutionnaire.

J'espère que vous avez appris quelque chose, que votre" état "de disposition à l'égard de cette physique quantique s'est amélioré...... si vous vous êtes donné la peine de lire mon billet!




dimanche 5 avril 2015

La forêt de Compiègne

A 85 km au Nord de Paris se trouve l'une des plus grandes et des plus belles forêts de France, la forêt de Compiègne. Elle abrite deux lieux ô combien historiques: le château de Compiègne que je connais bien et la Clairière de l'Armistice. Je vais vous raconter leur histoire.


Le château de Compiègne
Retour du sacre de Reims 
En 1429, revenant de Reims où il avait été sacré en présence de Jeanne d'Arc, Charles VII fit une entrée solennelle au château de Compiègne et y séjourna 12 jours. Il inaugura alors une tradition: celle de la halte au château au retour du sacre de Reims, elle fut pratiquée jusqu'à Charles X inclus.

En villégiature ou à la chasse
De nombreux souverains de France (François 1er, Henri IV, LouisXIII, Louis XIV, Louis XV, Louis XVI, Napoléon 1er, Napoléon III) y vinrent en villégiature ou pour chasser dans l'immense forêt de Compiègne.

Trois rencontres et un mariage
Ce qui est pour le moins surprenant, ce sont les trois rencontres historiques favorisées par des séjours sans doute idylliques dans ce château:

  • En 1770 ce fut la première rencontre du Dauphin le futur roi Louis XVI et de Marie-Antoinette.
  • En 1810 (40 ans plus tard) scénario identique avec Napoléon 1er et Marie-Louise d'Autriche la future impératrice.
  • En 1852 même chose avec Napoléon III et Eugénie de Montijo qui sera aussi impératrice de France.

Il y eut également un beau mariage, celui de la princesse Louise-Marie d' Orléans, fille du roi Louis-Philippe, avec Léopold 1er roi des Belges.

Les Séries de Compiègne
Sous le Second Empire furent organisées des "Séries". Périodiquement un grand nombre d'invités des souverains (princes, ambassadeurs, le peintre Delacroix, les écrivains Vigny, Musset, Flaubert, les musiciens Gounod, Verdi, les savants Claude Bernard, Cuvier, Pasteur, etc,....) étaient conviés à passer une semaine au château.

Plus récemment
Durant la première guerre mondiale, on y installa le GQG (Grand Quartier Général) anglais, puis le GQG du général Pétain ainsi qu'un hôpital militaire.
En 2006 fut organisé le sommet France-Allemagne-Russie réunissant Jacques Chirac, Angela Merkel et Vladimir Poutine.                                      


La Clairière de l'Armistice

Le wagon de l'Armistice
C'est dans la clairière de Rethondes en forêt de Compiègne que le Maréchal Foch reçut les plénipotentiaires allemands le 11 Novembre 1918. L'armistice fut signé dans un wagon que l'on appela "le wagon de l'Armistice".                        

C'est dans ce même wagon que fut signé l'armistice du 22 Juin 1940 à la demande d'Hitler qui prit ainsi sa revanche.                                      

Face à l'avancée alliée, ce wagon fut brûlé par les SS en Avril 1945, ne laissant que la statue de Foch.                                                                  

Le site a été reconstitué à l'identique (avec une réplique du célèbre wagon) ultérieurement.                                                                                            

J'espère que vous avez appris quelque chose. C'est mon souhait le plus cher!                      



mercredi 25 mars 2015

Les points de Lagrange

"Les mathématiques ! C'est comme les femmes, il faut savoir les prendre" disait un grand mathématicien. Si l'on cherche, en effet, un exercice de maths en s' y prenant mal, en s'engageant dans une mauvaise direction, on aboutit assurément  à un échec. Un certain discernement, des choix judicieux, du savoir-faire sont nécessaires.....

Mais rassurez-vous, vous n'aurez pas à résoudre le problème qui suit en vous y prenant plus ou moins bien. Je pense qu'une simple figure suffira pour comprendre ce passionnant problème de la mécanique céleste.

Les points de Lagrange
Dans ce très beau dessin, très simple, vous voyez le Soleil, la Terre et 5 points L1, L2, L3, L4, L5 appelés points de Lagrange du nom de son découvreur le mathématicien français Lagrange en 1772.

Lorsque la Terre tourne autour du Soleil, un troisième corps de très petite masse est entraîné en restant immobile par rapport à la Terre s'il se trouve en l'un des endroits L1, L2, L3, L4, L5 que Lagrange a déterminés par de brillants calculs que je ne vous exposerai pas.



Satellites envoyés en l'un des points de Lagrange
En 1772 Lagrange était loin de penser que l'on enverrait, plus de deux siècles après, des satellites en l'un de ces 5 fameux points.

Le satellite SOHO a été envoyé en L1 à environ 1,5 million de km de la Terre. Il tourne autour du Soleil en accompagnant la Terre, avec le Soleil d'un côté et la Terre de l'autre (voir la figure). Il peut ainsi observer en permanence notre Soleil et nous donner de précieux renseignements.

Les satellites WMAP et Planck ont été envoyés en L2 à environ 1,5 million de km de la Terre aussi. Le satellite JWST(James Webb  Space Telescope) sera envoyé en L2 en 2018 pour remplacer le fabuleux télescope spatial Hubble. Ces satellites observent l'Univers depuis sa naissance.

Deux satellites jumeaux de la mission STEREO (Solar TErrestrial RElations Observatory) ont été envoyés, l'un en L4  et l'autre en L5, à environ 150 millions de km de la Terre afin d'observer les éruptions solaires et étudier leurs effets.

Les astéroïdes troyens de Jupiter
Si l'on remplace, dans le problème précédent, le couple (Soleil, Terre) par le couple (Soleil, Jupiter)  on peut encore déterminer les 5 points de Lagrange associés. Des milliers  d'astéroïdes se trouvent  au voisinage de L4 ou de L5 et accompagnent la planète Jupiter autour du Soleil, ils portent des noms de héros de la guerre de Troie (Achille, Nestor, Agamemnon, Priam,.....).

Voilà comment des mathématiques sans calculs, volontairement trop simplifiées, vous ont conduits des 5 points de Lagrange aux héros de la guerre de Troie! Avouez que c'est beau les mathématiques "quand on sait bien les prendre"!....


mercredi 18 mars 2015

L'amitié

Quoi de plus agréable, de plus rafraîchissant, de plus réconfortant qu'une amitié.
Elle pourrait être aussi un excellent sujet de dissertation de philosophie.
Pour ma part, je me contenterai d'émettre quelques réflexions et vous montrer quelques images assez drôles.

Naissance d'une amitié
On peut comparer la naissance d'une amitié à celle d'une étoile : elle s'allume subitement et brille plus ou moins, sa durée aussi est variable.
Elle s'allume n'importe où, dans un restaurant, un jardin ou au cours d'un voyage, et avec n'importe qui, jeune ou vieux, riche ou pauvre, homme ou femme ou enfant.

Evolution d'une amitié
Elle se développe ensuite et on ne sait pas jusqu'où elle peut aller.
Trois cas peuvent se produire :
   c'est une simple amitié banale, parfois éphémère;
   elle peut devenir une grande amitié solide, fidèle et durable;
   elle peut parfois se transformer en amour peut-être moins solide, moins fidèle, moins durable que la grande amitié?

Comment distinguer un vrai ami d'un faux?
C'est une question que l'on se pose souvent. C'est bien simple : lorsque vous avez de gros ennuis, si votre ami se rapproche de vous c'est un vrai ami, s'il se sauve c'est un faux !!

Amitiés insolites
Il existe des amitiés insolites chez les humains, mais je préfère vous montrer celles des animaux. C'est  tellement plus drôle!


Ces deux là ont probablement vécu ensemble depuis leur naissance.

Il n'y a aucun doute sur leur amitié paisible, insouciante, ne tenant aucun compte des convenances!










Même chose pour ce chat et cette perruche.


On peut se demander comment des animaux aussi fragiles que le rat et la perruche, peuvent rester en toute quiétude sur le dos de leurs dangereux prédateurs!







Un ours polaire joue avec un chien husky.
Mais cette amitié se serait-elle déclarée si l'ours avait été affamé ? Je ne le pense pas.

Moralité : pour vivre heureux et vous amuser, n'ayez pas faim !



Pour terminer voici deux citations, sans doute nostalgiques, que j'aime bien:
     les vrais amis sont comme les étoiles, ils sont présents mais on ne les voit pas toujours;
     les vrais amis sont comme les anges, on n'a pas besoin de les voir pour sentir leur présence.


mardi 3 mars 2015

Deux génies des mathématiques dans l'oubli

Je suis frappé par la similitude des destins de deux génies des mathématiques totalement oubliés. Je vais vous raconter leur surprenante histoire.

Grigori Perelman


Il a 48 ans, il est de nationalité russe.
Il a résolu l'une des plus grandes énigmes du siècle "la conjecture de Poincaré ". C'est un problème si complexe qu'il a fallu plusieurs années à des scientifiques pour vérifier sa théorie.
En 2006 il refuse la médaille Fields, la plus haute distinction en mathématiques, en récompense de ses travaux.
En 2010 il est le lauréat du prix du CMI (Clay Mathematics Institute), il refuse encore la récompense d'un million de dollars.
Toutes les grandes universités américaines lui ont fait des offres afin qu'il s'installe aux Etats-Unis. A ceux qui lui demandaient un CV il répondait invariablement: "s'ils connaissent mes travaux ils n'ont pas besoin de CV, s'ils ont besoin d'un CV ils ne connaissent pas mes travaux". C'est bien la logique d'un mathématicien!
Aujourd'hui il vit à St-Pétersbourg avec sa mère, un mode de vie ascétique, en véritable ermite. Il porte toujours le même manteau et le même pantalon défraîchis, ses voisins disent qu'il ne se coupe jamais les ongles ni la barbe!                                                                                                                                                                                             

Alexandre Grothendieck
                                                         
Il est né à Berlin en 1928, la montée du nazisme le contraint à se réfugier en France où il obtient la nationalité française en 1971.
Après sa refonte intégrale de "la géométrie algébrique", il est considéré comme l'un des plus grands mathématiciens du XX ème siècle.
Lauréat de la médaille Fields en 1966, il refuse de se rendre en URSS pour la recevoir.
En 1988 il refuse le prix Crafoord, en déclarant: "mon salaire de professeur est beaucoup plus que suffisant pour mes besoins matériels".
En 1990 il se retire dans les Pyrénées, à Lasserre petit village de l'Ariège, où il vit en ermite, vieillard à longue barbe blanche.
En 2014 il meurt à 86 ans, c'est la mort d'un génie qui voulait se faire oublier. Il laisse des milliers de notes qui mettent en ébullition aujourd'hui le monde des mathématiciens.


La ressemblance des deux génies
Je ne cesse de regarder les photos de ces deux personnages avec leur longue barbe, une certaine quiétude peut-être?

Tous les deux ont refusé les honneurs et l'argent!

Tous les deux nous ont donné une belle leçon de modestie, de simplicité, d'humilité, ne cessant de répéter qu'ils ne méritaient pas leurs récompenses, que les décisions des jurys étaient injustes parce que d'autres mathématiciens les méritaient,.....

Tous les deux ont mené une vie d'ermite, dans la solitude la plus totale, voulant sans doute ignorer notre monde tellement tourmenté !

Leur différence
Perelman n'a que 48 ans, il est bien vivant, et nous pouvons encore espérer qu'il fera de remarquables travaux.

Grothendieck vient de disparaître à 86 ans, mais nous pouvons aussi espérer faire de belles découvertes dans les cartons qu'il nous a laissés, des trésors de "gribouillis", de milliers d'équations, de dessins,.....

Perelman et Grothendieck sont deux noms que j'ai voulu sortir de l'oubli. J'espère que vous les retiendrez !







mardi 24 février 2015

Le papyrus d'Ani

C'était à une époque pas très lointaine où l'on se rendait sans crainte en Egypte. 
Dans une boutique de Louxor je trouvai une copie d'un fragment du papyrus d'Ani, que je mis dans un cadre chez moi.
Bien souvent je regarde mon tableau, cherchant  à comprendre les images qu'il contient.

Le papyrus
Le papyrus est une plante poussant sur les rives du Nil. C'est aussi un papier, support de l'écriture dans l'Egypte ancienne. Sa fabrication date de 3000 ans environ avant J.C. et elle est toujours enseignée encore aujourd'hui : des lamelles tirées des tiges de la plante de papyrus sont disposées côte à côte en deux couches perpendiculairement l'une sur l'autre, puis compressées et lissées. Les feuilles obtenues sont ensuite collées entre elles pour former un rouleau.

Le papyrus d'Ani
A côté des momies de rois, reines ou puissants personnages, on plaçait toujours ce qu'on appelle un livre des morts, rouleau de papyrus recouvert de prières que le défunt était censé réciter.
Le livre des morts le plus connu est le papyrus d'Ani, rouleau de papier de 23 m de long sur 39 cm recouvert de hiéroglyphes et d'images. Le nom "Ani "du défunt était le pseudonyme d'un pharaon inconnu du XIII ème siècle av. J.C. Ce papyrus fut découvert à Thèbes en 1887 par l'égyptologue anglais  Sir Ernest Wallis Budge qui le découpa, plus ou moins bien, en feuillets qu'il publia.
Voici une photo de mon tableau :
Sur une bande irrégulière de papyrus sont appliquées des images du fameux papyrus d'Ani. Ces images sont très riches en symboles :

Dans la première image, Anubis (dieu à tête de chacal) conduit le défunt Ani.

Dans l'image suivante, Anubis pèse le coeur (l'âme, la conscience) du mort dans le plateau de gauche, le contrepoids à droite étant la plume de Maât (déesse de la vérité et de la justice). La "Grande Dévoreuse"à tête de crocodile est aux aguets sous la balance et, à droite, Thot (dieu à tête d'ibis) consigne le résultat de la pesée. Si les mauvaises actions du défunt rendent le coeur plus lourd que la plume, le coeur est jeté en pâture à la "Grande Dévoreuse".

Si la balance est en équilibre, c'est le cas pour Ani, le défunt est proclamé "juste de voix" et peut aborder le royaume d'Osiris. Il est conduit, dans l'image suivante, par Horus (dieu à tête de faucon) devant Osiris (dieu des morts et de la renaissance) assisté de ses deux soeurs Isis et Néphtys.

La confession négative 
Avant la pesée du coeur, devant le tribunal d'Osiris représenté dans le tableau sur une frise au dessus de la balance, le défunt prononce la confession négative:
  • je n'ai pas tué
  • je n'ai pas commis de vol 
  • je ne me suis pas uni à la femme d'un autre   etc, .....
Les 10 commandements
Voici quelques uns des 10 commandements des Tables de la Loi reçues par Moïse au Mont Sinaï:
  • tu ne tueras pas
  • tu ne voleras pas
  • tu ne commettras pas d'adultère  etc,....
D'autres commandements se retrouvent encore, répartis dans la très longue confession négative.

On est frappé par la similitude de ces deux suites d'interdictions et l'on pourrait penser que les Tables de la Loi seraient peut-être inspirées de la confession négative.

Mais l'on remarque une différence fondamentale, essentielle : la confession négative est prononcée par un mort voulant entrer dans le royaume des morts, alors que les 10 commandements sont énoncés par Dieu et sont applicables aux vivants dès leur venue au monde.

L'avenir est dans la vie !



mardi 17 février 2015

Jeux de disques

Au Musée d'Art Moderne de Paris j'ai été fasciné par un tableau de Fernand Léger: 
"Les disques". C'est l'occasion pour moi de revenir sur de vieux souvenirs. Qu'est-ce qu'un cercle? Qu'est-ce qu'un disque ? Nous allons faire un peu, très peu, de mathématiques !

Le cercle et le disque de la géométrie euclidienne
Nous nous placerons dans un plan contenant un point O.

Le cercle de centre O et de rayon R est l'ensemble des points du plan dont la distance au point O est égale à R. Ce cercle est une courbe plane fermée dont la longueur ou circonférence est 2π R.

Le disque de centre O et de rayon R est l'ensemble des points du plan dont la distance au point O est inférieure ou égale à R. Ce disque est une surface plane dont la frontière est un cercle. Son aire est π R2.

Le cercle des officiers de marine
Un peu d'humour. Voici une définition bien surprenante du cercle qui est à la fois rectangle et carré:
le cercle des officiers d'un navire est une salle rectangulaire où se tient le carré des officiers.
Mais après ce jeu de mots, passons à un autre jeu beaucoup plus intéressant et fascinant, avec des disques.

"Les disques" de Fernand Léger
            "Les disques " de Fernand Léger, 1918
Admirez ce merveilleux jeu de disques aux couleurs violentes et variées, ces aplats (surfaces de couleur uniforme). C'est l'influence du fauvisme.

On y voit des emboîtements de disques blancs, noirs, jaunes, verts, rouges, violets. On est étonné par la précision et la régularité des cercles et des droites dessinés dans un immense tableau de 2,40 m sur 1,80 m .

On y trouve une harmonie des formes (les disques et les obliques) et un certain équilibre apparaît.

De nombreux petits motifs noirs et blancs de cercles, de disques, de segments, ornent ça et là, comme de la dentelle, ce montage complexe.

C'est le cubisme de Fernand Léger, l'utilisation des formes géométriques, que l'on retrouve dans beaucoup de ses oeuvres (de la guerre 1914-1918 en particulier).

Le peintre nous montre, à sa façon, le monde industriel, mécanisé du début du XX ème siècle. Ces disques me font penser aux engrenages, au travail à la chaîne du célèbre film "les temps modernes" de Charlie Chaplin.

L'exposition Sonia Delaunay
J'ai vu également, dans le même musée, une belle et riche exposition d'oeuvres d'une artiste que je ne connaissais pas, Sonia Delaunay, contemporaine de Fernand Léger. J'y ai trouvé encore de nombreux jeux de disques!...



















samedi 7 février 2015

La face cachée de la Lune

S'il existe un astre que l'on observe constamment sans être astronome ni astrophysicien, c'est bien la Lune. Je m'interroge sur ce phénomène curieux, connu depuis des millénaires: la Lune nous présente toujours le même visage, le même hémisphère, les mêmes taches sombres, aux mêmes endroits, elle ne nous présente jamais l'autre hémisphère, la face cachée. Et j'en cherche une explication.

Les deux mouvements de la Lune
La Lune tourne autour de la Terre et en fait le tour complet en 27, 3217 jours.
Elle tourne également sur elle même dans le même temps de 27,3217 jours.
Ces deux mouvements sont synchronisés c'est-à-dire qu'ils commencent et s'achèvent simultanément, au même instant, pour recommencer.
C'est cette synchronisation pour le moins surprenante qui explique, comme nous allons le voir, pourquoi la face cachée de la Lune le restera encore pour des milliards d'années.

Pourquoi la Lune nous présente toujours le même visage
Dans la figure ci-dessous, j'ai représenté dans un même plan deux positions de la Lune: les deux cercles de centres L et L'. Le point T est un point de la Terre d'où nous regardons la Lune, le point A représente une tache sombre de la Lune.

Etudions le mouvement du point A :
dans la révolution de la Lune autour de la Terre le point A vient en A',
en même temps la Lune tourne sur elle-même du même angle et le point A' vient en A".
Le point A" occupe finalement la même position que le point A précédent, la tache sombre se trouve donc au même endroit que précédemment. On comprend ainsi pourquoi la Lune nous présente toujours le même visage.

Remarques
On peut imaginer que la Lune se présente à nous en se déplaçant toujours de face, jamais de dos, son visage étant plus ou moins éclairé par le Soleil: les différents aspects de ce visage dus à l'éclairement du Soleil ne sont autres que les phases successives de la Lune (nouvelle Lune, croissant, premier quartier, pleine Lune, dernier quartier,  croissant, nouvelle lune,....). L'intervalle de temps entre deux nouvelles Lunes  consécutives est une lunaison ou mois lunaire (29, 5 jours en moyenne).

Il existe un autre mouvement de la Lune, la libration. Ce sont des petites oscillations qui nous font  entrevoir un peu de la face cachée de la Lune.

L'exploration de la face cachée
Si l'on ne peut pas voir depuis la Terre cette mystérieuse face cachée, de nombreuses sondes l'ont observée et photographiée.
C'est en 1959 que la sonde soviétique Luna 3 l'a photographiée pour la première fois. Depuis, bien des sondes ont observé et photographié à la fois la face visible et la face cachée en orbitant autour de la Lune.
Il en est de même dans les missions Apollo 8-10-11....17 avec des astronautes en orbite lunaire.

            La face visible                         La face cachée
Le cliché ci-contre nous montre des aspects bien différents des deux faces. Le nombre de taches sombres (anciens épanchements de lave refroidie et durcie) est beaucoup plus grand sur la face visible que sur la face cachée. Par contre, les crevasses (impacts de météorites) sont beaucoup plus nombreuses sur la face cachée.

On trouverait, paraît-il, beaucoup plus d'hélium 3 sur la face cachée, l'hélium 3 est très recherché pour ses applications potentielles en fusion nucléaire.

On pourrait aussi implanter sur la face cachée des radiotélescopes qui auraient l'avantage d'être protégés des perturbations des émissions radio de la Terre. Mais l'inconvénient serait précisément ce "silence radio", aucune communication ne pouvant se faire.

Mais nous n'en sommes pas encore là : on envisage seulement d'installer une base, mais sur la face visible!......


mercredi 28 janvier 2015

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!.....


mercredi 21 janvier 2015

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!....

mercredi 14 janvier 2015

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!




mercredi 7 janvier 2015

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!