Hier soir, vous avez organisé une petite fête et invité une vingtaine d’amis. Alors qu’au milieu de la soirée, la conversation tourne (allez savoir pourquoi) sur les signes du zodiaque, deux de vos invités découvrent avec stupeur que leur anniversaire tombe le même jour !
– Incroyable !
– Ah oui, quelle coïncidence !
– Tu imagines la probabilité que ça arrive ?
Eh bien justement, parlons en de la probabilité !
Ces derniers jours, il a fait plutôt un temps bizarre par chez moi, du genre soleil entrecoupé d’averses. Une situation idéale pour partir à la chasse aux arcs-en-ciel, et se rappeler quelques principes physiques de ce très joli phénomène naturel.
J’ai mis du temps avant de bien l’intégrer, mais pour trouver un arc-en-ciel, il faut se mettre dos au soleil. Pour ma part, étant marqué par l’image de la décomposition de la lumière dans un prisme, j’ai longtemps cherché les arcs-en-ciel vers le soleil. Mais non, et la raison est représentée sur le schéma ci-contre : le rayon lumineux qui arrive du soleil est réfléchi par la goutte, et repart en sens inverse.
On peut même être plus précis. Si vous avez le soleil dans le dos, le centre de l’arc se trouve sur une ligne qui part du soleil et passe par votre tête. Donc de votre point de vue, le centre de l’arc-en-ciel doit se trouver à l’endroit de l’ombre de votre tête !
En théorie, il n’y a pas de différence entre la théorie et la pratique. En pratique, il y en a une.
Aujourd’hui nous allons voir ce qui est, à ma connaissance, la plus grosse erreur jamais commise en physique théorique, au moins au sens quantitatif. Elle concerne l’énergie du vide, cette quantité qu’on appelle parfois l’énergie noire.
Si jamais il vous est déjà arrivé de faire un calcul manifestement faux, et d’en être tout honteux : lisez ceci, ça va vous décomplexer !
Il y a quelques jours, Facebook a proposé à ses membres américains et britanniques une option leur permettant d’ajouter à leur statut la mention « donneur d’organes ». Rien qu’en France, plus de 15 000 personnes chaque année sont en attente d’un don, et seulement environ un tiers de ces greffes peuvent être réalisées.
Deux chercheurs en psychologie, Eric Johnson et Daniel Goldstein, se sont penchés sur les mécanismes qui font que l’on choisit ou non d’être donneur d’organe, et notamment l’origine des grandes différences que l’on observe d’un pays à l’autre.
Le résultat est pour le moins surprenant !
Dans notre vision traditionnelle de la compétition entre espèces, les forts dominent les faibles, les gros mangent les petits, les plus adaptés supplantent les moins adaptés. Nous raisonnons intuitivement comme s’il existait une hiérarchie stricte entre les espèces.
Et pourtant parfois, on peut avoir entre espèces des situations identiques à celle du jeu « Pierre-Feuille-Ciseaux » (ou Chifoumi), où la pierre bat les ciseaux, les ciseaux battent la feuille, mais la feuille bat la pierre. Il s’agit d’une hiérarchie cyclique, qui ne permet pas de désigner un vainqueur incontestable. On a Pierre > Ciseaux > Feuille > Pierre.
J’évoquais une situation analogue dans mon billet de la semaine dernière sur le paradoxe de Condorcet. Eh bien dans ce billet-ci, nous allons partir à la recherche de ces espèces qui jouent à « pierre-feuille-ciseaux » dans la nature, une situation qui semble d’ailleurs un facteur important de biodiversité !
Puisque que nous sommes dans une période intensément électorale, il me faut absolument aujourd’hui vous parler du paradoxe de Condorcet.
Il s’agit d’une constatation formulée au XVIIIème siècle par le philosophe-marquis-mathématicien Nicolas de Condorcet, lequel a observé que dans certaines situations, quel que soit le mode de scrutin que l’on choisit, il est impossible de désigner un vainqueur indiscutable.
Cela peut paraître étonnant, mais comme nous allons le constater, le paradoxe de Condorcet est loin d’être une situation théorique. Pour autant vous allez le voir, il ne signifie pas pour autant l’impossibilité totale d’imaginer un scrutin démocratique juste.
Que ce soit avec du café ou du vin, nous avons tous pu observer que quand une goutte de liquide sèche, elle finit par former une tache en forme d’anneau. C’est un phénomène commun mais plutôt contre-intuitif : pourquoi, au cours du séchage, le café se déposerait-il uniquement sur le pourtour de la goutte ?
Ce phénomène connu des physiciens sous le nom d’ « effet rond de café » est loin d’être une simple curiosité de petit déjeuner. En effet il embête bien les industries basées sur le séchage de gouttes de liquide, comme celle de l’impression par jet d’encre !
Heureusement des solutions existent…
Ce week-end, la consommation de chocolat devrait atteindre son pic annuel. Alors j’en profite pour mettre cet aliment à l’honneur, et surtout ses vertus physico-chimiques !
Pour commencer, je vais vous parler d’un temps que les moins de 20 ans 30 ans ne peuvent pas connaître…Dans l’épisode pilote de la série Mac Gyver (diffusé pour la première fois en 1985), le célèbre agent secret / bricoleur de génie colmate une fuite d’acide sulfurique avec du chocolat !
Avant de s’interroger sur les principes physiques, revoyons ensemble cette séquence mythique dont la modernité n’a d’égal que la qualité de la chevelure du héros :
Quand j’ai promis à mon petit neveu que j’allais lui montrer un dinosaure vivant, j’ai senti comme une excitation ! Mais quand, tout fier de mon coup, je lui ai désigné un pigeon sur le trottoir, j’ai senti comme une déception…
J’ai eu beau invoquer « La Classification Phylogénétique du Vivant » de G. Lecointre & H. Le Guyader, ça n’a pas suffit à le convaincre que ça n’était pas un poisson d’avril.
Et pourtant, c’est maintenant un fait connu et reconnu, les oiseaux sont des dinosaures ! Voyons exactement ce que cela signifie et comment on en est arrivé à cette conclusion surprenante.
Ne vous êtes-vous jamais demandé comment de fines toiles d’araignées parvenaient à survivre dans un environnement hostile comme celui de nos forêts ou de nos jardins ? S’il est connu que le fil dont sont faites ces toiles possède des propriétés mécaniques tout à fait exceptionnelles, c’est un autre aspect du secret qui vient d’être levé récemment.
Une publication dans Nature [1] démontre en quoi la structure géométrique des toiles et les propriétés de déformation des fils se combinent pour conférer cette solidité particulière. Encore un bel exemple que nous offre Dame Nature, et qui pourrait bien inspirer beaucoup de chercheurs en sciences des matériaux.