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David Louapre

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trou_noir_300La semaine dernière, je vous ai montré (dans ce billet) comment on pouvait appréhender la notion de trou noir rien qu’en utilisant des concepts de physique de lycée; notamment qu’on pouvait voir un trou noir comme un astre dont la vitesse de libération est supérieure à celle de la lumière.

Et pourtant cette façon de voir les choses ne résiste pas à une analyse plus poussée. En effet, tant qu’on considère la gravité comme une simple force, on peut toujours imaginer arriver à la contrer en prenant un moteur suffisamment puissant qui délivrerait une force encore supérieure. Donc dans la théorie de la gravité de Newton, il n’est pas vraiment possible d’avoir des trous noirs.

Pour comprendre pourquoi même la plus puissante des fusées ne pourrait pas se sortir d’un trou noir, il faut abandonner l’idée que la gravité est une force normale. Et pour cela il va falloir mettre un peu les mains dans le cambouis, et traiter le problème avec les outils de la théorie de la relativité générale d’Einstein.

trou_noir_300Le concept de trou noir a de quoi heurter notre sens commun. Une région de l’espace dont rien ne pourrait s’échapper, même pas la lumière ?

Difficile à envisager, n’est-ce pas ?

Et si on imaginait aller dans un trou noir avec une fusée équipée d’un moteur hyper-méga-supra-giga-puissant ? Est-ce qu’on ne pourrait quand même pas en ressortir ?

Eh bien non ! Aussi grande que soit la force produite par votre moteur, elle sera toujours trop petite pour parvenir à vous sortir du trou noir. Mais pour l’admettre, il faut se faire à l’idée que depuis Einstein, on a compris que la gravité ne fonctionne pas comme les autres forces.

C’est la fin de la trêve estivale ! Après plusieurs semaines pendant lesquelles je vous ai proposé des rediffusions de vieux billets, le blog reprend peu à peu son activité normale.

Avant de revenir la semaine prochaine avec un vrai billet, voici quelques pensées scientifiques issues de mes vacances, et qui nous montrent — s’il en était besoin — que la science se loge partout ! J’espère bien que certaines de ces petites pensées deviendront un jour des billets à part entière.

Dernière rediffusion de l’été : un de mes préférés de l’année écoulée, les surprises de la stéréochimie !

chimie reflet miroirQuelle est la différence entre la drogue synthétisée par le héros de Breaking Bad et un inhalateur Vicks pour se décongestionner le nez ? Il n’y en a pas ! Les deux sont à base de méthamphétamine !

A une minuscule différence près : la molécule psychotrope et celle qui décongestionne sont identiques, mais l’une est l’image de l’autre par réflexion dans un miroir; un peu comme votre main gauche et votre main droite.

C’est une situation que l’on trouve de plus en plus souvent dans le domaine des médicaments : une molécule peut avoir un effet totalement différent de sa sœur jumelle obtenue par réflexion. Au point que l’une peut vous soigner, et l’autre vous tuer !

Une rediffusion qui date un peu, mais sur un sujet intriguant : les fluctuations des marchés financiers !

Il y a quelques jours le prix 2011 du « Meilleur jeune économiste français » a été décerné à Xavier Gabaix, qui travaille et enseigne à l’Université de New-York. En collaboration avec des physiciens, il s’est notamment penché sur la question des fluctuations des marchés financiers, et a proposé un modèle pour tenter d’expliquer l’universalité de ces fluctuations.

Les fluctuations du CAC40

On le sait bien, les marchés financiers fluctuent, et ce de manière apparemment imprévisible. Mais en analysant un historique de ces fluctuations, on peut observer des choses intéressantes, notamment mesurer la probabilité d’apparition des évènements extrêmes que sont les fortes hausses ou fortes baisses.

Prenons notre bon vieux CAC40, et regardons son historique depuis une vingtaine d’années (ci-contre). On va s’intéresser à ses fluctuations d’un jour sur l’autre, exprimées en pourcentage. Vous savez ce chiffre que nous annonce le présentateur à la fin du journal télé « La bourse de Paris a clôturé en baisse de 2.12% ».

Une rediffusion estivale d’un billet un peu ésotérique, mais qui est un de mes préférés !

La théorie de la gravitation de Newton ayant plus de 300 ans, on peut légitimement penser qu’il n’y a plus grand-chose d’étonnant à y trouver. Et pourtant une construction publiée en 1992 nous réserve une drôle de surprise : il est possible d’envoyer des particules à l’infini en un temps fini !

N corps en interaction

La gravitation universelle semble une théorie relativement simple, en tout cas du point de vue des équations qui la décrivent. Et pourtant dès que plus de 2 corps interagissent selon les lois de Newton, la résolution des équations du mouvement devient la plupart du temps impossible de manière exacte : c’est ce qu’on appelle le problème à N corps.

Au cours de sa thèse à la fin des années 90, Jeff Xia a pu donner une réponse positive à une question ouverte depuis longtemps : il existe des situations où des corps en interaction newtonienne peuvent atteindre l’infini en un temps fini. Il a notamment montré explicitement que cela pouvait se produire avec un système de 5 particules en interaction.

La démonstration de ce résultat étonnant semble extrêmement ardue, mais on peut ici esquisser les grands principes de la construction.

Comme promis, je profite de l’été pour vous caser quelques rediffusions de vieux billets. En voici un datant d’il y a 3 ans, et qui nous explique en quoi Google nous rend plus mauvais à mémoriser…

A l’ère d’Internet, on peut se demander à quoi sert encore notre mémoire, puisque quelques clics suffisent à retrouver à peu près n’importe quelle information. A partir d’expériences contrôlées, des chercheurs américains ont justement pu montrer comment les technologies de l’information modifient notre processus de mémorisation.

Si les résultats sont relativement convenus, l’une de ces expériences m’a paru particulièrement intéressante.

C’est l’été ! Et comme à la radio, j’en profite pour rediffuser quelques anciens épisodes. Certains récents, d’autres moins !  On commence avec celui-ci sur le bisphénol A et son étrange toxicité…

biberonPas une semaine ne se passe sans que ne sorte une étude concernant le bisphénol A. Et bien sûr, si la plupart des études concluent à sa dangerosité, il s’en trouve une de temps en temps pour affirmer que sa toxicité est finalement limitée. Alors, toxique ou pas, le bisphénol A ?

Je me souviens d’avoir lu une fois que ces résultats en apparence contradictoires provenaient du fait que le bisphénol A est plus toxique à faible dose qu’à forte dose, et qu’il faut donc le tester avec des doses suffisamment faibles pour révéler ses dangers.

Je dois avouer qu’en lisant cela, j’ai clairement pensé que c’était n’importe quoi. Comment un poison peut-il être plus dangereux quand sa dose diminue ? Sauf à croire à un effet homéopathique, bien sûr. Et pourtant, après m’être un peu documenté, il semble bien que ce type d’effets puisse exister, et soit en train de bouleverser les conceptions traditionnelles en matière de toxicologie et de sécurité sanitaire.

mine uraniumRassurez-vous, dans ce billet je ne vais pas vous parler d’une nouvelle catastrophe écologique; encore moins de l’implantation d’une centrale nucléaire pharaonique dans un endroit improbable.

Aujourd’hui nous allons plutôt voir pourquoi dans certaines conditions exceptionnelles, il est possible que dans la nature aient lieu des réactions nucléaires similaires à celles qui se produisent dans nos centrales.

Ces réactions en chaîne naturelles sont a priori rarissimes, mais on sait qu’au moins une s’est produite il y a environ 2 milliards d’années dans le sous-sol de l’actuel Gabon. Et ce phénomène étonnant a été découvert de manière tout à fait fortuite.

640px-FIFA_World_Cup_2010_Spain_with_cupOk, l’Allemagne est Championne du monde. Mais si on changeait les règles d’attribution du titre ?

9 Juillet 2006. La France s’inclinait en finale, 2:1 après prolongations aux tirs au but après 1:1 face à l’Italie. Et avec le scénario que l’on sait. Mais quelques semaines plus tard, le 6 septembre 2006, les deux équipes se retrouvaient pour les premiers matchs de qualification pour l’Euro, et les Français se vengeaient avec brio en battant l’Italie 3 à 1.

Je me souviens avoir vu ce match avec un ami italien, et lui avoir fait remarquer que si le foot se jouait comme la boxe, la France serait redevenue ce soir-là Championne du monde.

En effet, à la boxe, celui qui bat le Champion du monde en titre…devient le nouveau Champion du monde !

Mon ami m’avait alors fait remarquer que je me trompais, puisque entre les deux confrontations France/Italie, au mois d’août 2006, l’Italie avait joué contre la Croatie et perdu 2:0. A ce petit jeu, le nouveau champion devait donc être la Croatie !

Je m’étais alors demandé ce qu’il se passait si on appliquait vraiment la règle de la boxe : est-ce que le titre de champion se balade jusqu’à des pays improbables ? Aujourd’hui, j’ai décidé de vérifier pour vous.