Escale à Santorin

Je ne vous emmènerai pas cette fois parmi les trous noirs, les étoiles ou les galaxies, nous resterons sur Terre pour visiter une île paradisiaque.

L'escale 

C'est au cours d'une croisière sur le Costa Mediterranea, que j'ai visité Santorin.
L'escale du paquebot a été de courte durée, de 8h à 14h, soit 6h. Ce sont six heures inoubliables! J'ai été émerveillé par des paysages uniques au monde!

Santorin

Santorin est une île grecque de l'archipel des Cyclades, en mer Egée:

Santorin est la grande île de droite ayant la forme d'un croissant étiré vers le nord. Son littoral occidental est constitué de falaises dont l'altitude décroît progressivement vers la côte orientale.

Au centre, quelques rochers à peine visibles sur la photo émergent de la mer. Ce sont des traces de la caldéra qui signifie, en portugais ou en espagnol, chaudron. C'est un chaudron volcanique dont l'éruption eut lieu au XVI ème siècle av. J.C.

En face de l'île de Santorin, vous voyez la grande île de Thirassia.

Les plages de Santorin

Comme elles sont belles, les plages de Santorin! D'une grande diversité, elles attirent beaucoup de monde. Ce sont des plages de sable fin noir ou de galets noirs ou rouges ou blancs de lave volcanique. La plus belle peut-être est "la plage rouge"ci-dessous au pied d'une falaise de couleur rouge:

 

L'harmonie en blanc et bleu    

Quittons les plages et promenons-nous sur l'île. On est fascinés par ce blanc et ce bleu éclatants de luminosité:     

  

Petite chapelle bysantine d'Imerovigli, village huppé de Santorin.

 

 

 

Les maisons blanches coiffées de coupoles bleues  

 

Quelle vue superbe! Imprenable sur la mer Égée depuis Fira petit village magique de Santorin à l'ouest de l'île, au bord d'une falaise surplombant la caldéra.

Vue depuis le village d'Oia, la pépite de Santorin au nord de l'île.

                                                                                                                                                                                    

Les moulins d'Oia

Il existe encore à Oia des moulins si caractéristiques de la Grèce.

 

La danse d'une étoile

Quelle magnifique rosace semble dessiner cette étoile!

 

     








C'est, bien sûr, une vue d'artiste.

Le trou noir Sagittarius A*

Sagittarius A*  est un trou noir super massif de masse environ quatre millions de fois la masse du Soleil. Il est dans la constellation du Sagittaire au centre de notre galaxie, la Voie Lactée. Ce trou noir est un "trou", un puits dans lequel tombent les étoiles, "noir" car il n'émet aucune lumière, seulement des bouffées de rayons X et de rayons gamma, des soupirs en quelque sorte des étoiles englouties!

L'étoile S2

L'étoile S2 est une étoile de faible luminosité, très proche de Sagittarius A*. La lettre S désigne une étoile située à moins d'une seconde d'arc du trou noir, l'indice 2 signifie qu'elle est la 2ème étoile de ce type.

Depuis 27 ans, l'étoile S2 est observée par les astronomes de l'ESO (European Southern Observatory). Au Cerro Paranal, dans le désert d'Atacama au Chili, les astronomes suivent cette étoile à l'aide du télescope géant, le VLT (Very Large Télescope). Son orbite est une ellipse décrite autour du trou noir Sagittarius A* en 16 ans environ. En 27 ans l'étoile a donc accompli près de deux orbites complètes.

 

La danse de S2

Le 16 avril 2020, la revue Astronomy & Astrophysics a publié les résultats des observations faites avec l'interféromètre Gravity du VLT. Elle a bien confirmé l'existence et la masse du trou noir, mais elle a aussi fait une constatation très surprenante: 

l'étoile S2 ne décrit pas une ellipse autour du trou noir selon la théorie de la gravitation de Newton mais une succession d'ellipses, chacune d'elles étant en rotation par rapport à la précédente, comme l'avait prédit Einstein dans sa théorie de la relativité générale.

Vous pouvez voir cette succession d'ellipses ci-dessous:
                                   

On voit beaucoup mieux ce mouvement, exagéré, sur la vue d'artiste du début de mon article. L'étoile semble "danser" en décrivant une magnifique rosace.

S2 finira bien par être engloutie par l'ogre Sagittarius A*. Des milliards d'autres étoiles naîtront et brilleront dans la Voie Lactée. Certaines d'entre elles danseront encore autour du trou noir dont la masse sera florissante.

La disparition de l'antimatière

C'est cet article de la revue Nature publié le 16 avril 2020 qui a attiré mon attention: 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                 

Il s'agit de "la violation de la symétrie matière-antimatière dans les neutrinos" que je vais tenter de vous expliquer. 

Qu'est-ce que l'antimatière?

C'est le physicien britannique Paul Dirac (prix Nobel de Physique 1933) qui imagina et prédit dès 1927 l'existence de l'antimatière. Elle est constituée d'antiparticules.

A  chaque particule de matière on peut associer une antiparticule, sa "soeur jumelle". Particule et antiparticule associées ont même masse, même spin (caractéristique quantique), mais des charges opposées.

À un électron, un proton, un quark, un neutrino, on peut associer respectivement un anti-électron, un antiproton, un antiquark, un antineutrino.

À un atome d'hydrogène formé d'un proton autour duquel gravite un électron (en rouge sur la figure), on peut associer un atome d'antihydrogène formé d'un antiproton autour duquel gravite un anti-électron (en vert).

 

 

 

 

Les oscillations du neutrino et de l'antineutrino

Le neutrino peut prendre trois "saveurs": la saveur électronique, la saveur muonique et la saveur tauique suivant qu'il est associé à l'électron, au muon ou au tau. Il est appelé respectivement: neutrino électronique, neutrino muonique et neutrino tauique.

L'oscillation d'un neutrino est le passage du neutrino d'une saveur à une autre.

On définira, de même, les saveurs et les oscillations de l'antineutrino. 

L'expérience T2K 

L'expérience T2K se déroule au Japon où plus de 500 physiciens du Japon, de l'Europe, des États-Unis collaborent depuis plusieurs années.

Un accélérateur de particules, le J-PARC, situé sur la côte Est du Japon produit deux faisceaux de neutrinos et d'antineutrinos muoniques envoyés alternativement dans le détecteur Super-Kamiokande situé sur la côte Ouest à 295 km:

Le Super-Kamiokande est une cuve cylindrique immense de 40m de haut, 40m de diamètre et remplie de plus de 50 000 tonnes d'eau purifiée. Cette cuve est implantée à 1000 m de profondeur et est tapissée de 13 000 détecteurs. Vous pouvez voir sur la photo deux techniciens dans une barque flottant sur une eau ultra-pure au-dessus des détecteurs. Vous avez une idée de la taille de la cuve!

Un nombre significatif de neutrinos électroniques a été observé dans le Super-Kamiokande, beaucoup plus que d'antineutrinos électroniques, beaucoup plus que prévu. Ce qui montre que les neutrinos muoniques ont oscillé bien plus souvent que les antineutrinos muoniques.

Cette expérience a été faite de nombreuses fois, au cours de plusieurs années, et dans des conditions différentes, pour arriver au même constat.

 

L'asymétrie matière-antimatière

C'est cette différence entre le grand nombre d'oscillations du neutrino et le nombre beaucoup plus petit d'oscillations de l'antineutrino qui montre un comportement différent, une asymétrie entre le neutrino et l'antineutrino. Il y a donc une asymétrie entre toute particule de matière et l'antiparticule associée.

Que s'est-il passé au début du Big Bang?

Au tout début du Big Bang, dans les toutes premières fractions de seconde, matière et antimatière se sont annihilées, seul un résidu de matière a donné naissance à toute la matière actuelle, à la nature, à la vie, à l'univers qui nous entoure. Que s'est-il passé?

Dans l'affrontement matière-antimatière, ce sont les particules de matière qui ont beaucoup plus d'oscillations que les particules d'antimatière associées qui ont subsisté.

La probabilité d'existence d'une particule de matière est beaucoup plus forte que celle de l'existence de l'antiparticule associée. C'est une probabilité quantique.

L'Hyper-Kamiokande

La recherche ne s'arrête pas là, dans quelques années le Super-Kamiokande sera remplacé par l'Hyper-Kamiokande déjà en construction. Ce n'est pas de la science-fiction! Il sera beaucoup plus performant, sa cuve contiendra 260 000 tonnes d'eau ultra pure! 

 

 

 

Les étoiles filantes

Qui n'a pas regardé le ciel par une belle nuit au  mois d'août et cherché des étoiles filantes en formulant un voeu ?

Qu'est-ce qu'une étoile filante?

Ce n'est pas une étoile qui file! C'est un sillage lumineux provenant de la combustion de poussières d'astéroïdes ou de comètes circulant dans l'espace et dont les orbites croisent celle de la Terre.

Lorsqu'un grain de poussière entre dans l'atmosphère à très haute altitude (entre 85 et 120 km d'altitude), à une vitesse de 50 à 70km/s (180 000 à 252 000 km/h), sa vaporisation et l'ionisation de l'air sur sa trajectoire laissent derrière lui un plasma lumineux, une traînée lumineuse.

On observe deux sortes d'étoiles filantes: les étoiles filantes sporadiques et celles qui tombent en pluies périodiquement.

Les étoiles filantes sporadiques

Elles sont créées par la combustion de poussières d'astéroïdes et ne se manifestent pas à une période précise de l'année.

Les pluies d'étoiles filantes

Elles sont créées par la combustion de poussières de comètes. Chaque année, à la même époque, l'orbite de la Terre croise des nuages de poussières laissés par des comètes, on obtient alors des pluies, des essaims d'étoiles filantes. Elles semblent provenir d'un même point du ciel appelé radiant.

Ces essaims d'étoiles filantes portent généralement un nom dérivé de la constellation où se situe le radiant. Donnons quelques exemples.

• Les Perséïdes sont les étoiles filantes d'une pluie qui tombe au mois d'août, leur radiant est situé dans la constellation de Persée:

La photo ci-dessus est la superposition de clichés pris à des instants différents.

Chaque année, au mois d'août, l'orbite de la Terre croise le nuage de poussières laissé par la comète Swift-Tuttle. Des grains de poussière de la comète frappent violemment la haute atmosphère terrestre pour donner cette pluie d'étoiles filantes.

Cette pluie est de plus en plus abondante pour atteindre un maximum, un pic, dans la nuit  du 12 au 13 août.

La périodicité de ces pluies est due au mouvement annuel de la Terre autour du Soleil et non à la période (133 ans) de la comète. Cette dernière réapprovisionne tous les 133 ans le stock de poussières.

• Les Lyrides tombent en avril, leur radiant est situé dans la constellation de la Lyre:

Chaque année, au mois d'avril, l'orbite de la Terre croise le nuage de poussières laissé par la comète Thatcher.

• Les Léonides tombent en novembre, leur radiant est situé dans la constellation du Lion:

Une Léonide observée durant le pic de novembre 2 009.










Chaque année, au mois de novembre, l'orbite de la Terre croise le nuage de poussières laissé par la comète Tempel-Tuttle.


Bien d'autres pluies d'étoiles filantes sont données dans des catalogues permettant de les prévoir: les quadrantides, les centaurides, les capricornides, les orionides, les géminides, les ursides, etc, etc.

J'espère que vous avez bien pris le temps, pendant votre confinement, de comprendre le "mécanisme" des étoiles filantes.

Vivement le mois d'août pour voir des étoiles filantes et faire encore un voeu! Le nombre maximum de Perséïdes, le pic, est prévu dans la nuit du 12 au 13 Août 2 020. Rendez-vous est pris!

L'intelligence

L'intelligence, quel beau sujet de Philosophie! Nous distinguerons 3 parties: l'intelligence chez les humains, l'intelligence dans le monde animal et l'intelligence artificielle.

L'intelligence chez les humains

Le penseur de Rodin représente un homme en pleine méditation, faisant appel à toute son intelligence pour résoudre des problèmes complexes. Qu'est-ce que l'intelligence? On peut la définir de bien des façons.

C'est la faculté mentale de saisir les rapports entre les choses, de les comprendre.

C'est la faculté d'adaptation.

C'est l'activité qui permet d'acquérir la science, selon Platon, et plus généralement le savoir, la connaissance.

C'est aussi la capacité d'innover, de sortir du cadre imposé par l'école ou les études supérieures. Newton, Darwin, Einstein pensaient autrement que leurs contemporains parce qu'ils se libéraient des contraintes, des idées préconçues de l'enseignement scolaire ou universitaire.

Sortir du cadre imposé par l'église aussi, mais avec quelles difficultés! Giordano Bruno fut brûlé vif pour avoir affirmé que c'est la Terre qui tourne autour  du Soleil et non le contraire, Galilée aurait subi le même sort s'il n'avait pas abjuré devant le tribunal de l'Inquisition.

L'intelligence c'est l'ouverture d'esprit, le goût, l'envie, la soif incessante de la recherche qui conduit à toutes les découvertes.

Deux chemins de l'intelligence
L'intelligence est la faculté de passer du blanc ou noir (bien ou mal, vrai ou faux,1ou 0) à la couleur (voir la réalité sous divers aspects, percevoir le monde avec toutes ses nuances, sa complexité et sa beauté).

C'est penser en 4 dimensions: les 3 dimensions de l'espace environnant et une 4ème dimension, le temps. C'est prendre du recul dans l'espace et dans le temps.

L'intelligence émotionnelle
C'est la capacité à percevoir les émotions et à les intégrer dans nos pensées, dans notre façon d'agir en bien (notre épanouissement, la maîtrise de soi, la confiance, le succès) ou en mal (la panique, soudain, devant une situation inattendue).

Intelligence et réflexion
L'intelligence est une aptitude à comprendre, la réflexion est une aptitude à agir, c'est un acte volontaire, c'est l'action de réfléchir, d'arrêter sa pensée sur quelque chose pour l'examiner en détail (proposition qui demande réflexion).
On peut être intelligent et ne pas réfléchir: le financier utilise son intelligence pour analyser les cours des actions, mais agit à la Bourse sur un coup de tête, par intuition, de façon irréfléchie.

L'intelligence dans le monde animal 

Les animaux, les bêtes, ne sont pas si bêtes! On retrouve chez l'animal bien des formes de l'intelligence humaine, mais pour des motifs différents.

L'intelligence d'un animal est la faculté d'adaptation à son environnement afin de pouvoir survivre, c'est aussi le camouflage, le mimétisme.

C'est sa capacité à apprendre sous la contrainte (le dressage) ou avec une récompense (friandises, croquettes,....).

C'est son ingéniosité à fabriquer des outils (la construction d'un barrage par des castors, les chimpanzés utilisent des pierres pour casser des noix, les corbeaux fabriquent avec des bâtons et du papier des outils pour atteindre de la nourriture au fond d'une boite ou d'une poubelle).
Ingéniosité pour sortir d'une mauvaise situation (dans l'un de mes articles, une vidéo montre un poulpe enfermé dans un bocal qui réussit à dévisser le couvercle pour en sortir).

C'est sa capacité émotionnelle. Ce sont les chiens qui expriment le mieux leurs émotions. 

L'intelligence artificielle

 L'intelligence artificielle est une intelligence fabriquée par les machines (ordinateurs, calculateurs, robots). Elle est une imitation, une simulation de l'intelligence humaine.

Le  machine learning est un apprentissage par une machine. La machine est nourrie de milliards de données de toutes sortes (courbes, tableaux de nombres, graphiques, photos, etc). Inspirée d'un cerveau humain la machine tisse un réseau de neurones artificiels pour apprendre d'abord, puis reconnaître, détecter, intervenir à la place ou au côté de l'humain.

L'intelligence artificielle au service la médecine: elle peut accompagner le médecin en consultation, révolutionner l'imagerie médicale, détecter rapidement certaines maladies.

Conclusion

Quelle que soit l'intelligence, humaine, animale ou artificielle, elle peut être dangereuse! Nous devons la maîtriser pour qu'elle ne se retourne pas contre nous (la bombe atomique, les manipulations génétiques, les dégradations écologiques,...).

La comète de Halley

Après les planètes, les exoplanètes, les étoiles et les galaxies, l'univers nous montre encore de très belles choses: les comètes.

La sublimation

Le noyau d'une comète est constitué de roches, de poussières et de glaces qui, à l'approche du Soleil, passent de l'état solide à l'état gazeux. En général un corps solide passe à l'état gazeux par les passages intermédiaires: la fusion (passage de l'état solide à l'état liquide) puis la vaporisation (passage de l'état liquide à l'état gazeux). Ce passage direct de l'état solide à l'état gazeux s'appelle la sublimation. Ce nom est bien significatif. Quoi de plus sublime, en effet, qu'une comète resplendissante dans le ciel!
Les gaz obtenus brillent et forment un halo qui est la chevelure de la comète (c'est la partie brillante entourant le noyau), ils forment également une queue lumineuse pouvant atteindre plusieurs millions de km.
Quand la comète s'approche du Soleil, puis s'en éloigne (voir l'image Larousse ci-dessous), on remarque que la queue est toujours orientée à l'opposé du Soleil, comme une ombre lumineuse.

 

La trajectoire d'une comète

La trajectoire d'une comète peut être une parabole ou une hyperbole décrite autour du Soleil. La comète se rapproche du Soleil et s'en éloigne à jamais: elle ne revient plus.

La trajectoire peut être une ellipse, la comète suit alors les lois de Kepler comme les planètes. Elle revient périodiquement. La période est l'intervalle de temps entre deux passages consécutifs de la comète au périhélie, point le plus proche du Soleil.

Observations de comètes

Bien des comètes ont été observées. De nombreuses sondes spatiales en ont explorées. J'ai raconté dans mon article "L'histoire de Rosetta, Philae et Choury" du 17/11/2014 l'incroyable histoire d'une sonde, Rosetta, qui a déposé un robot, Philae, sur une comète, Choury, le 12 novembre 2014. Quelle merveille de la technologie!

Découverte le 28 décembre 2019 à Hawaï, la comète Atlas s'annonce comme la plus brillante depuis 20 ans. Elle fonce vers son périhélie qu'elle atteindra le 31 mai 2020.

La comète de Halley

Je vais m'arrêter aujourd'hui sur la plus connue des comètes. En 611 av. J.C. une comète est observée en Chine et réapparaît périodiquement, sa période étant de 75 à 76 ans environ.

Remarquant les passages d'une comète en 1531, 1607, 1682, l'astronome anglais Edmond Halley prouve qu'il s'agit de la même comète qui décrit une ellipse autour du Soleil, obéissant aux lois de Kepler comme toutes les planètes, il prédit son retour en 1758. En hommage à l'astronome, on donne alors à cette comète le nom de comète de Halley. Elle fait sa réapparition en 1835,1910,1986. Son prochain passage au périhélie est prévu en juillet 2061.

Passage de la comète de Halley en 1986.

Ses perturbations. Lorsque la comète s'approche, en chemin, des planètes du système solaire, elle est freinée plus ou moins sur sa trajectoire, c'est pourquoi sa période n'est pas constante, elle varie entre 75 et 76 ans, selon la positon des planètes à l'approche de la comète. En 1910 la Terre a traversé la queue de la comète!

Sa brillance. Là encore, l'éclat de la comète n'est pas toujours le même. La comète brille plus ou moins suivant la position de la comète par rapport à la Terre. En 1910, par exemple, la comète est passée très proche de la Terre, entre le Soleil et la Terre. Ce fut un spectacle extraordinaire. En 1986, la comète a été moins brillante car son passage s'est fait loin de la Terre, de plus la Terre était entre le Soleil et la comète.

Une belle horloge. En juillet 2061, dans 41 ans, certains reverront sans doute cette resplendissante comète. Elle est comme une horloge qui marque le temps à chaque passage à son périhélie.......

La Villa Furtado Heine

Je vais vous parler de la Villa Furtado Heine où je vais si souvent mais, avant tout, je voudrais rendre hommage à Cécile Charlotte Furtado Heine qui a légué cette somptueuse villa aux officiers français de réserve ou en activité et leurs familles.

L'histoire de la Villa Furtado Heine

Lady Pénélope Rivers se fait construire un palais italien en bord de mer à Nice en 1787. Ce palais est acheté en 1800 par  Sébastien Grandis, il est alors connu sous le nom de Villa Grandis. Cette villa a été plusieurs fois louée ou prêtée. Pauline Borghèse, soeur de Napoléon 1er, y séjourne en 1807 et 1813. Après plusieurs propriétaires la villa est achetée en 1882 par Cécile Charlotte Furtado Heine.

Des activités caritatives

Mme Furtado Heine, veuve, hérite d'une fortune considérable et achète cette villa en 1882, qui prendra le nom de Villa Furtado Heine. En 1895, au retour du corps expéditionnaire français de Madagascar, Cécile Furtado Heine cherche à soulager le sort des militaires malades. Elle lègue à l'armée sa villa pour l'accueil des officiers convalescents.

Ses activités caritatives et sa générosité lui valent d'être promue au grade d'officier de la Légion d'Honneur en 1896.
Il est encore très rare à cette époque qu'une femme accède à cet honneur.

La Villa Furtado Heine

Cette magnifique villa se trouve sur la promenade des Anglais, face à la Méditerranée.
Depuis la villa je ne me lasse pas de contempler la "Grande Bleue". Je regarde les goélands, les bateaux de toutes sortes, les avions qui sillonnent le ciel.... et  je peux alors m'évader et rêver.

Sur le fronton vous pouvez lire:
                       Aux officiers des Armées de Terre-Air-Mer
                           1895     Villa Furtado Heine    1895

Quoi de plus reposant que ce jardin exotique:

La Villa Furtado Heine est inscrite au titre des monuments historiques depuis le 10 juin 1961.

Je conclus par une pensée encore pour Cécile Charlotte Furtado Heine. Quelques mois seulement après avoir été promue officier de la Légion d'Honneur elle s'éteint, en 1896. Mais ses bienfaits resteront à jamais gravés sur le fronton de sa villa.

Avec cet article j'ai revu la villa que j'aime tant et me suis évadé de chez moi, de Paris, évadé de ce  "confinement" dû au coronavirus. J'espère que j'ai réussi à vous faire évader vous aussi!

Les aurores polaires

Au voisinage de l'Arctique ou de l'Antarctique on peut observer des phénomènes lumineux exceptionnels: les aurores boréales ou australes. C'est un spectacle merveilleux et rare que l'on nous montre parfois à la Météo de la Télévision ou encore sur Internet, et que je voudrais bien comprendre!

 

Le champ magnétique terrestre  

 

La Terre se comporte comme un aimant droit dont les lignes de force magnétique sont des courbes partant du pôle Sud magnétique pour arriver au pôle Nord magnétique. L'aiguille d'une boussole est toujours orientée dans la direction du pôle Nord magnétique.

Ces deux pôles magnétiques de la Terre ne doivent pas être confondus avec les deux pôles géographiques, le pôle Nord et le pôle Sud, par lesquels passe l'axe de la  rotation de la Terre sur elle-même en 1 jour (plus précisément 23h 56 min). Les pôles géographiques sont fixes sur la Terre, tandis que les pôles magnétiques se déplacent et peuvent même s'inverser: c'est l'inversion des pôles magnétiques.

Ce champ magnétique terrestre est un véritable bouclier qui nous protège des vents solaires. Sans ce bouclier protecteur, la vie sur Terre n'existerait pas!

Les aurores polaires

Les vents solaires sont des éjections intempestives par le Soleil de plasma de particules (électrons, ions, protons). Parfois ce sont de véritables tempêtes solaires qui viennent frapper le bouclier protecteur dans des régions proches des pôles magnétiques. Ce plasma excite des atomes d'oxygène, d'hydrogène, d'hélium, d'azote, etc, de la haute atmosphère, qui émettent (suivant la nature des atomes excités) de la lumière verte, rose, rouge ou violette. La couleur prédominante est le vert, due à l'excitation des atomes d'oxygène.

On observe alors, la nuit, des voiles colorés spectaculaires et enchanteurs, ce sont les aurores polaires: les aurores boréales dans les régions polaires boréales et les aurores australes dans les régions polaires australes

Une aurore boréale en Alaska

Une aurore australe en Antarctique

Le 15 mars 2015, une aurore boréale a été observée depuis plusieurs régions de France:

Auréole boréale observée dan les Vosges le 15 mars 2015

 On peut les contempler depuis  l' I S S: 

 

Le vélo solaire

Je vous ai parlé du bateau solaire le 1er octobre 2013 et de l'avion solaire le 1er septembre 2016. Je vais vous entretenir aujourd'hui du vélo solaire qui, comme le bateau et l'avion solaires, utilise pour se déplacer l'énergie solaire non polluante, sans émission de CO2.  

Faut pas rêver- Par amour des Pyrénées

C'est cette émission diffusée le 15 janvier 2020 sur France 3  qui a attiré mon attention. On y voit la présentatrice Carolina de Salvo pédalant sur un drôle d'engin:
                                                                     

 

 

Le vélo solaire 

L'engin de la photo ci-dessus est un vélo solaire, plus précisément un "tandem couché" solaire. On voit au-dessus des deux conducteurs un grand panneau rectangulaire. Les panneaux peuvent aussi être transportés sur une remorque comme dans la photo ci-dessous:

Ce sont des panneaux solaires, tapissés de milliers de cellules photovoltaïques qui, exposées à la lumière du soleil, produisent de l'électricité.

Le jour, cette électricité est accumulée dans une batterie qui la restitue, nuit et jour, au moteur électrique du vélo. 

La mise en pratique

Le vélo solaire n'est pas encore commercialisé, mais on peut le fabriquer soi-même. On peut ainsi faire un voyage en vélo solaire de plusieurs centaines, voire de milliers de km. Exemples:

• Le Sun Trip Tour

C'est un rallye qui existe depuis plusieurs années.Vous voyez ci-dessous le départ d'une cinquantaine de  participants le 15 juin 2018:

Ces participants feront en vélo solaire près de 12 000 km de Lyon à Canton en Chine. Ils ont toute liberté d'emprunter l'itinéraire qu'ils voudront, pourvu que les points de départ et d'arrivée et certains points de contrôle soient respectés.

• Le tour du monde en vélo solaire

Parti en juillet 2014, le Suisse David Brandenberger veut réaliser un tour du monde en vélo solaire. Il a choisi un tricycle avec une grande remorque contenant des panneaux solaires et  beaucoup d’affaires personnelles, y compris sa guitare et son matériel photographique.

En 2016, il a atteint la Turquie après avoir voyagé dans de nombreux pays d’Europe.

Aujourd'hui, il est en Australie après un périple de 31 000 km.  

Conclusion

L'énergie solaire captée par des panneaux solaires est une énergie renouvelable et propre (sans émission de CO2). Elle est utilisée dans les sondes spatiales, l' I S S  (International Space Station), les hangars agricoles photovoltaïques, les bâtiments solaires industriels, dans de nombreuses maisons (avec l'aide de l'État).

Une nouvelle génération de drones solaires autonomes vient d'apparaître.

Pourquoi ne ferait-on pas des croisières en bateau ou en avion solaires? Ou encore de belles vacances en vélo solaire, nous ferions des centaines de km, sans trop d'effort, sans nous presser, en prenant le temps d'admirer la nature. Pourquoi pas? "Faut pas rêver" c'est le titre de l'émission de télévision sur France 3, que je vous ai présentée. 

 

Le château de Fontainebleau

Je ne sais combien de fois j'ai visité le château de Fontainebleau situé à une soixantaine de km au Sud-Est de Paris. Je vais le revisiter avec vous. Ce château est chargé d'histoire: tous les souverains de France depuis François 1er jusqu'à Napoléon III y ont fait des séjours.

Un château de la Renaissance

C'est un ancien château féodal que François 1er transforma en un château afin d'aller à la chasse dans la forêt de Fontainebleau toute proche, et aussi pour réunir sa cour et faire un foyer de l'art de la Renaissance. D'autres souverains apportèrent ensuite leur pierre à l'édifice.

 

L'escalier en fer-à-cheval

On est impressionnés à première vue par ce majestueux escalier en fer-à-cheval, chef d'oeuvre architectural construit sous le règne d'Henri II.
C'est au pied de cet escalier que Napoléon 1er fit ses adieux à sa garde en 1814.
Montons  cet escalier et entrons au premier étage du château pour visiter la galerie François 1er et les Grands Appartements.   

La galerie François 1er 

C'est une  longue salle de 67 m que François 1er  aimait parcourir en se rendant de ses appartements à la chapelle.
On peut admirer les fresques de grands artistes italiens et les sculptures en stuc.
Voici deux fresques pour le moins surprenantes:

Fresque représentant le roi  François 1er en empereur romain.                                                                                                                                               

Dans cette fresque l'éléphant symbolise la force, la sagesse et la mémoire. L'éléphant porte une salamandre sur le front, la lettre F sur un flanc, surmontée de fleurs de lys.
La cigogne symbolise l'amour filial.

Les Grands Appartements

Je ne citerai que les principales salles, les plus prestigieuses des Grands Appartements du 1er étage:

• La Salle de Bal

Commencée sous François 1er, elle fut reprise par son fils Henri II.
Remarquez le riche plafond à caissons, inspiré des modèles italiens.
Au fond, vous pouvez voir une cheminée monumentale.
Toujours d'étonnants décors de fresques et de stucs.
De nombreuses fêtes et festins se déroulèrent dans cette salle.

• La salle du Trône

Ancienne chambre du roi, cette pièce était la salle la plus importante du château.

 

 

 

     

• La chambre de l'Impératrice Joséphine

Chambre des souveraines depuis la fin  du XVI ème siècle, la pièce apparaît de nos jours telle qu'elle a été aménagée par l'impératrice Joséphine. 

• L'appartement de Napoléon 1er 

C'est un appartement de 7 pièces parmi lesquelles la chambre à coucher de l'Empereur (ci-contre). C'est une  pièce de l'ancien appartement de Louis XVI.                                                                                                                                                                           

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Au rez-de-chaussée

• Le Musée Napoléon 1er

On y trouve une galerie de portraits de la famille, des souvenirs historiques d'objets ayant appartenu à l'Empereur (épées, plats, tenues,...)

 

 

 

 

 

                                                                                                                                                                

• Salon et musée chinois de l'Impératrice Eugénie                                                                                 

C'est  l'Impératrice Eugénie épouse de Napoléon III qui installa ce salon et musée chinois en 1863.
On y découvre des objets d'art provenant de Chine et du Siam (aujourd'hui la Thaïlande).











Je ne peux arrêter cette visite sans citer les somptueux jardins associés au château :  

• La Cour des Adieux (Napoléon 1er y fit ses adieux avant de partir pour l'île d'Elbe en 1814)
• Le Grand Parterre 
• Le Jardin Anglais
• Le Jardin de Diane
• L''Étang aux Carpes
• Le Parc

On ne se lasse pas de revoir ce château et ses jardins, inscrits au Patrimoine Mondial de l'UNESCO. On peut rêver, mais il faut bien s'arrêter!....

La découverte d'une immense galaxie

La découverte d'une immense galaxie par le réseau de radiotélescopes A L M A  a fait sensation dans le monde des astronomes. Elle apporte un éclairage nouveau sur la formation des galaxies. Faisons tout d'abord quelques rappels.

Qu'est-ce qu'un radiotélescope? 

On ne confondra pas télescope et radiotélescope. Le premier reçoit de la lumière provenant des étoiles, des planètes, des galaxies, etc, le second reçoit des ondes radio de même nature que les ondes de la lumière (des ondes électromagnétiques) mais de longueurs d'onde plus grandes.

Dans un télescope la lumière est reçue sur des miroirs, dans un radiotélescope les ondes radio sont reçues sur des antennes paraboliques.

Les antennes paraboliques

 On les voit parfois sur les toits ou les balcons de maisons. 

Une antenne parabolique, appelée réflecteur, est une surface parabolique (surface engendrée par une parabole) recevant les ondes radio et les réfléchissant sur un récepteur (le foyer de la parabole, en avant sur la figure).
Le récepteur transforme les ondes radio reçues en signaux transmis au poste de télévision par exemple.

   

 

Le réseau de radiotélescopes A L M A

On trouve des antennes paraboliques dans la plupart des radiotélescopes.

Ci-dessus le réseau de 66 antennes paraboliques (54 de 12 m de diamètre, 12 de 7 m) situé dans le désert d'Acatama au Chili à plus de 5 000 m d'altitude. Il appartient à l' E S O (European Southern Observatory).

Par interférométrie (superposition des ondes radio provenant des 66 radiotélescopes,
provoquant des phénomènes d'interférence) ce réseau est équivalent à un radiotélescope géant de  surface collectrice de 7 000 m2, appelé A L M A (Atacama Large Millimeter /submillimeter Array)  ce qui signifie "grand réseau d'antennes millimétriques/submillimétriques de l'Atacama " . C'est le plus grand radiotélescope du monde.

La découverte d'une immense galaxie

En octobre 2 019  "The Astrophysical Journal" fait une annonce surprenante: intrigués par une vague lueur, des astronomes ont découvert par hasard à l'aide de  A L M A  une immense galaxie dans l'Univers primitif, masquée par des nuages de poussières. Elle s'est formée il y a 12,5 milliards d'années c'est-à-dire seulement 1,3 milliards d'années après le Big Bang puisque ce dernier s'est produit il y a 13, 8 milliards d'années.

Les chercheurs ont analysé les données enregistrées par A L M A et ont découvert que cette immense galaxie fabrique de nouvelles étoiles à un rythme effréné ,100 fois plus vite que notre galaxie, la Voie Lactée, en fabrique.

Cette galaxie primitive avait déjà été découverte sous le nom de MAMBO-9 il y a une dizaine d'années par les radiotélescopes de l' I R A M  mais, dans le doute, on n'osa pas trop parler de cette lueur venant de nulle part. A L M A  a confirmé son existence.

Cette immense galaxie dans l'Univers primitif pourrait être le chaînon manquant, permettant de  comprendre l'évolution de la multitude de galaxies de notre Univers.

Les astronomes ont eu bien de la chance de découvrir par hasard cette immense galaxie si lointaine (à une distance de12,5 milliards d'années-lumière). Il se peut qu'il en existe d'autres et qu'elles soient passées inaperçues jusqu'à présent.

Les recherches continuent, on attend avec impatience le lancement en mars 2 021 du James Webb Telescope qui serait suffisamment puissant pour percer les nuages de poussières qui occulteraient les immenses galaxies primitives éventuelles.

On n'arrête pas le progrès, même dans les galaxies!.....

Des outils qui modifient l'ADN

Mon attention a été attirée par cet article dans le magazine Le Point : "Un nouvel outil pour modifier notre génome". J'avais déjà mentionné un premier outil dans mon article: "Les miracles de la génétique " du 2 avril 2018.

 

Quelques rappels   

A D N sont les initiales de Acide Désoxyribo Nucléique. Chaque être vivant est fait de cellules, à l'intérieur de chaque cellule se trouve un noyau contenant de l'ADN. 

C'est en 1953 que James Watson et Francis Crick ont découvert la structure pour le moins surprenante en double hélice de la molécule géante d'ADN. Ils eurent par la suite le prix Nobel de médecine en 1962.
Sur l'un des brins de la double hélice sont accrochées des bases azotées sous forme de bâtonnets: l'adénine, la cytosine, la guanine et la thymine notées respectivement A,C,G,T. Sur l'autre brin sont accrochées les mêmes bases, les bases A et T étant toujours associées, les bases C et G également.

Dans le noyau d'une cellule d'un être vivant on trouve les chromosomes, ces molécules d'ADN enroulées en pelotes. Un gène est une séquence, une succession de bases accrochées à l'un des brins de la double hélice d'ADN du chromosome, c'est un message codé plus ou moins long de la forme, par exemple: AATAGG.....CG ou CGGCTA  ou  TATTGC....AT.

C'est dans le chromosome que ce message codé est traduit par l'ARN (Acide Ribo Nucléique) et des instructions sont alors données pour fabriquer une protéine ayant une tâche spécifique (fonction hormonale, du foie, de l'estomac, couleur des yeux, anticorps, enzymes, etc).

 

Des ciseaux moléculaires qui coupent l'ADN

En 2012 la chercheuse française Emmanuelle Charpentier et sa consoeur  américaine Jennifer Doudna ont mis au point les ciseaux moléculaires CRISPR-Cas 9 capables de couper l'ADN. Un "ARN guide" cible une séquence d'ADN particulière, puis une enzyme Cas 9 associée coupe l'ADN à l'endroit ciblé. Une fois coupé, l'ADN peut être réparé ou modifié par insertion d'un fragment d'ADN approprié.

Les chercheurs de l'hôpital de Chengdu en Chine ont été les premiers en  octobre 2016 à utiliser les   ciseaux moléculaires pour lutter contre le cancer du poumon.

Plus de 3000 laboratoires de recherche dans le monde utilisent les ciseaux moléculaires au service de la médecine et aussi de l'agriculture.

Prime Editing

La coupure d'ADN précédente manque parfois de précision et peut provoquer des modifications délétères. Prime Editing (Edition primaire) est un nouvel outil plus précis. David Liu du MIT (Massachusetts Institude of Technology) et des chercheurs de l'université Harvard ont mis au point un outil à la fois plus performant pour cibler les maladies et plus fiable pour éviter  les altérations involontaires du génome par les ciseaux moléculaires. Au lieu de couper l'ADN, on efface des lettres d'une séquence, que l'on remplace par d'autres lettres. Par exemple, la paire de bases A et T  est effacée et remplacée par la paire de bases C et G. Cette conversion permet d'annihiler une mutation génétique causant une maladie.

Prime Editing pourra  éliminer 90% des maladies génétiques. Il pourrait changer la vie des personnes atteintes de maladies héréditaires.

Conclusion

Beaucoup d'espoirs reposent sur ces deux outils. Nombreuses seront les applications dans l'avenir.

Mais attention, danger! Les manipulations génétiques doivent être faites avec  de multiples précautions.....comme l'Intelligence Artificielle.

L'homme devra se servir de ces nouvelles technologies sans les retourner contre lui-même!

Le génie d'Einstein

Si la vie d'Einstein a été extraordinaire, son génie l'a été encore plus! Je vais vous raconter, à ma façon, sans calculs ni équations, quelques évènements et travaux du plus grand mathématicien et astrophysicien du 20 ème siècle.

La double nature de la lumière

En 1905, Einstein révéla la double nature de la lumière: elle est constituée d'ondes électromagnétiques et elle est aussi constituée de particules, les photons. 

 

Lorsqu'une source lumineuse frappe une plaque métallique, les photons de cette source lumineuse arrachent des électrons de la plaque (sur la figure, les deux électrons arrachés sont au- dessus de la plaque). C'est l'effet photoélectrique qui valut à Einstein son prix Nobel en 1921.

Einstein et la physique quantique

Plus généralement dans la physique quantique la matière est constituée de quanta (quantités minimales) et à partir d'une situation donnée plusieurs issues sont possibles avec une certaine probabilité. Einstein ne l'admettait pas et le proclama au congrès de Solvay en 1927:

Einstein interpella Niels Bohr, l'un des fondateurs de la physique quantique:" Dieu ne joue pas aux dés". Bohr agacé lui répondit:"Qui êtes-vous, Einstein, pour dire à Dieu ce qu'il doit faire!"

 

La courbure de la lumière

L'une des prédictions les plus étonnantes de la théorie de la relativité générale d'Einstein est la courbure de la lumière lorsqu'elle passe au voisinage d'un corps massif, le Soleil par exemple:

Cet effet fut observé lors de l'éclipse de Soleil de 1919 par Sir Arthur Eddington:

Einstein et Sir Arthur Eddington

            

Eddington observa des étoiles situées dans l'amas des Hyades avant et pendant l'éclipse, il mesura les modifications de leurs positions apparentes prédites par Einstein.

 

Les lentilles gravitationnelles

Comme le Soleil, tout corps massif dévie les rayons lumineux qui s'en approchent.

Une galaxie, un amas de galaxies, un trou noir sont des corps massifs qui dévient et amplifient la lumière d'une galaxie plus lointaine, ils peuvent donner ainsi plusieurs images de cette dernière galaxie comme une lentille d'où le nom de lentille gravitationnelle. Exemple: la croix d'Einstein ci-dessous

 

 

 

La gravitation selon Einstein

Dans l'Univers, un évènement peut se produire en un lieu et à un instant déterminés. On associe à cet évènement un système de 4 coordonnées (x,y,z,t) où x,y,z sont les coordonnées de l'évènement dans l'espace et t l'instant de cet évènement. On peut concevoir une structure conciliant les deux concepts de l'espace et du temps: l'espace-temps.

Selon Einstein, la gravitation est une déformation de l'espace-temps c'est-à-dire des modifications de la courbure de l'espace et du temps provoquées par le mouvement à très grande accélération d'une masse énorme:

La masse énorme  creuse dans le tissus espace-temps une cuvette dans laquelle tombent les petites masses qui s'en approchent.

 

Les ondes gravitationnelles

Lorsqu'une étoile massive explose, lorsque deux étoiles à neutrons ou deux trous noirs fusionnent, ou encore au début du Big Bang, l'énergie énorme dégagée engendre un cataclysme cosmique, des déformations de l'espace-temps se propagent comme des vagues à la surface de l'eau lorsqu'on jette un caillou, ce sont des ondes gravitationnelles.

Les interféromètres Virgo (ci-dessus) et Ligo ont détecté, quasi simultanément et chacun de son côté, le 29 juillet 2017 des ondes gravitationnelles provenant de la fusion de deux trous noirs à environ 5 milliards d'années-lumière.

E=mc²

C'est la formule qui a rendu Einstein si célèbre, elle signifie qu'une particule de masse m possède une énergie propre E égale à mc² , c étant la vitesse de la lumière dans le vide. Du fait de l'énormité du facteur c² (puisque c= 300 000 km/s), une masse même très petite renferme une quantité considérable d'énergie susceptible d'être libérée.

Dans la fission nucléaire, des noyaux d'atomes sont divisés, cassés en noyaux plus petits, il y a une perte de la masse totale compensée par une émission d'énergie suivant la formule d'Einstein. Une telle fission nucléaire se produit dans les piles atomiques et les centrales nucléaires. Elle s'est produite dans le lancement des bombes atomiques A  d'Hiroshima et de Nagasaki les 6 et 9 Août 1945 (il y a eu

plus de 300 000 morts de civils et non de militaires!)

Dans la fusion nucléaire, au contraire, des petits noyaux fusionnent pour donner des noyaux plus gros, il y a encore une perte de la masse totale donc une émission d'énergie. Cette énergie est beaucoup plus grande que celle libérée dans la fission nucléaire. C'est le principe de la bombe H. La fusion nucléaire se fait aussi au coeur des étoiles, en particulier dans notre Soleil. Savez-vous que chaque seconde 700 millions de tonnes d'hydrogène fusionnent pour donner 695 millions de tonnes d'hélium. Où sont donc passés les 5 millions de tonnes perdues? Elles sont  converties en énergie pour nous chauffer et nous éclairer pendant encore 4 milliards et demi d'années..... environ!

Lettre d'Einstein à Roosevelt. Dans une lettre célèbre du 2 août 1939, Einstein avertit le président Franklin Roosevelt de son inquiétude et des dangers d'une bombe atomique que pourrait préparer l'Allemagne nazie, de sa recherche de grandes quantités d'uranium pour la préparation de la bombe. Cette lettre n'empêcha pas, hélas, bien au contraire, le lancement des bombes atomiques par les États-Unis (Projet Manhattan).

Il faut bien que je m'arrête!.... Mais on peut aller plus loin. Einstein n'avait pas prédit l'assistance gravitationnelle, ces sondes que l'on envoie dans l'espace, qui se rapprochent d'une planète, la frôlent et sont renvoyées par effet de fronde beaucoup plus loin. Einstein ne pouvait pas prévoir une telle avancée technologique.

Jusqu'à la fin de sa vie, Einstein s'est débattu avec la physique quantique, persuadé qu'elle n'est qu'un cas particulier d'une théorie qui reste à découvrir, une théorie qui unifierait enfin ses deux enfants terribles: la relativité générale et la physique quantique.