David Louapre – Page 37 – Science étonnante

Physique 28 février 2011

Les cycles de Milankovitch

Eh non, Milankovitch n’est pas le nom de la belle qui tient le premier rôle dans Le 5^ème élément ! Mais celui d’un astronome serbe beaucoup moins sexy, qui, en 1920, conjectura un lien entre d’infimes variations périodiques de l’orbite terrestre, et les changements climatiques qui sont intervenus sur Terre sur des échelles de quelques centaines de milliers d’années.

Les glaciations du Pléistocène

La Terre est âgée de 4,5 milliards d’années, et tout porte à croire que son climat a beaucoup changé au cours de son existence. On sait par exemple qu’il y a 750 millions d’années, notre planète était totalement recouverte de glace des pôles à l’équateur ! C’est ce qu’on appelle la glaciation Varanger.

Il n’est pas forcément évident de trouver des traces du climat aussi loin dans le temps (la glaciation Varanger est un cas extrême), mais pour les périodes plus récentes, on a pu reconstituer une histoire climatique un peu plus précise : c’est le cas des glaciations du Pléistocène.

Sciences sociales 21 février 2011

L’aversion au risque

Contrairement à Jonathan et Jennifer Hart, les héros de la célèbre série télévisée l’Amour du Risque, la plupart des gens n’aiment pas le risque. C’est ce que les économistes appellent l’aversion au risque. Cette idée à la frontière entre économie et psychologie est riche de surprises et de paradoxes que l’on peut mettre en lumière à travers des expériences.

L’aversion au risque.

Pour un économiste, une situation de risque désigne une situation avec un gain possible, mais à l’issue incertaine. Il s’agit par exemple d’un placement dont le rendement n’est pas garanti, ou simplement d’un jeu de hasard.

Supposons que je vous donne 100€, et que je vous propose de choisir entre les deux options suivantes :

A – Vous partez avec vos 100€
B – On tire à pile ou face. Pile : je reprends mes 100€, Face : je vous redonne 120€ de plus (vous repartez avec 220€).

Que choisissez-vous ?

Physique 14 février 2011

Skier sur du gallium

L’eau est une substance merveilleuse qui possède de nombreuses propriétés physico-chimiques qui la distinguent de la plupart des autres molécules. Il se trouve que c’est grâce à l’une de ces propriétés que l’existence du ski est possible.

Parmi les propriétés exotiques de l’eau, une des plus connues est sans doute le fait que l’eau augmente de volume quand elle se solidifie, ou une autre manière de le dire : la densité de la glace est inférieure à celle de l’eau liquide.

En effet un solide cristallin possède une structure ordonnée et périodique alors qu’un liquide possède une structure désordonnée. Et en général une structure ordonnée est plus dense qu’une structure désordonnée, car elle permet de faire tenir plus d’atomes dans un volume donné.

Si vous n’êtes pas convaincus, videz une boite de sucre sur la table et essayez de les ranger de manière désordonnée !

Mais pour l’eau, c’est différent ! Bizarrement la structure ordonnée occupe plus de place que la structure désordonnée, et donc la glace est moins dense que l’eau liquide.

Mais saviez-vous que c’est pour une raison étroitement reliée à ce phénomène que l’existence du ski est possible ?

Sciences sociales 7 février 2011

Ecrire son anxiété pour réduire l’effet du stress aux examens

Les recherches en sciences sociales publiées dans la revue Science ne sont pas légion, alors elles méritent bien qu’on s’y intéresse un peu !

Un article [1] paru récemment a montré par des expériences contrôlées que le fait d’écrire son anxiété juste avant un examen peut permettre aux élèves d’améliorer leurs résultats scolaires.

Cette étude menée par G. Ramirez et S. Beilock de l’Université de Chicago a consisté en deux séries d’expériences : l’une en laboratoire, et l’autre en conditions réelles.

Le stress en laboratoire

Pour l’expérience en laboratoire, les étudiants ont été invités à faire deux tests de mathématiques. Le premier test était effectué sans conditions particulières, et avait pour vocation de mesurer le niveau initial des élèves en l’absence de stress.

L’objectif du second test était d’évaluer la performance en situation de stress. Mais ça n’est pas si simple de recréer une situation de stress dans une expérience de laboratoire. Alors les auteurs n’y sont pas allés avec le dos de la main morte.

Physique 31 janvier 2011

Les Olympiades de la Physique

J’ai eu cette année le plaisir de faire partie du jury des Olympiades de la Physique, dont la finale s’est déroulée ce week-end au Palais de la Découverte. Au cours de ces deux journées, 26 groupes de lycéens nous ont présenté leurs travaux et expériences, et l’on peut dire que pour un scientifique aguerri, l’ensemble fut extrêmement rafraichissant, voir carrément bluffant !

26 finalistes

Les Olympiades sont organisées depuis 1992, et voient concourir des lycéens qui présentent en petit groupe un projet scientifique expérimental en physique. Après des sélections régionales au mois de décembre, les 26 groupes retenus se sont retrouvés vendredi et samedi au Palais de la Découverte pour la finale nationale.

Précisons tout de suite que bien qu’il s’agisse d’un concours, cela ressemble un peu à l’Ecole des Fans. Le jury se contente en effet de classer l’ensemble des 26 finalistes en trois groupes : 6 ou 7 « premiers prix », 7 ou 8 « deuxièmes prix » et une douzaine de « troisièmes prix ».

Physique 24 janvier 2011

La moissanite : cette roche qui n’existait (presque) pas

Le carbure de silicium (SiC) est un matériau extrêmement dur, principalement utilisé comme abrasif. Produit industriellement depuis plus d’un siècle, il existe également à l’état naturel sous la forme d’une roche extrêmement rare : la moissanite. Tellement rare que son existence même a fait l’objet de nombreux débats jusqu’à une époque récente.

Le carbure de silicium

Le procédé industriel permettant de fabriquer du carbure de silicium (ci-contre) a été inventé et breveté par Acheson en 1893. Produit à partir de sable et de coke portés à une température qui peut atteindre 2500°C, ce matériau presque aussi dur que le diamant a été utilisé dès la fin du XIXème siècle pour des applications industrielles, comme la réalisation d’outils de découpe.

Le carbure de silicium était alors considéré comme un matériau complètement artificiel, car malgré la simplicité de sa formule chimique (SiC) et l’abondance de carbone et de silicium sur Terre, aucune roche naturelle contenant du carbure de silicium n’avait jamais été découverte.

Biologie 13 janvier 2011

Senestres : les escargots qui tournent à gauche

Avez-vous déjà remarqué que la coquille des escargots s’enroule presque toujours dans le même sens ? Si l’on regarde un escargot à partir du sommet de l’enroulement de sa coquille (qu’on appelle l’apex), la rotation se fait systématiquement dans le sens des aiguilles d’une montre. On dit que les coquilles des escargots sont « dextres ».

Mais en réalité, si l’on y regarde de plus près, une très petite proportion des coquilles d’escargots sont enroulés dans l’autre sens, on les appelle alors les senestres. C’est une forme rarissime, environ 1 cas sur 20 000 pour une espèce d’escargot comme le classique Helix Aspersa Aspersa dit « petit-gris ». Les coquilles senestres sont donc une rareté qui font le bonheur de certains collectionneurs qui les recherchent activement. Sur l’image ci-contre, vous avez un escargot dextre et un escargot senestre (respectivement à gauche et à droite, le monde est mal fait…)

Mathématiques 6 janvier 2011

Aller à l’infini en un temps fini

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.

Non classé 3 janvier 2011

Le bottom 5 de 2010

Puisque ce blog n’a que quelques mois, et que nous sommes à l’heure des bilans, j’ai décidé de faire non pas le « top » mais le « bottom » de mes billets 2010 les moins lus.

En effet pour un jeune blogueur, il est normal d’injecter une certaine énergie dans ces premiers billets, et forcément on s’y attache un peu. L’objectif premier (avoué) est donc d’essayer de leur redonner un petit souffle.

Mais aussi ce Bottom 5 pourra-t-il être une source pour de futurs jeunes blogueurs, qui se demanderaient anxieusement s’il est normal de n’avoir que 25 vues après plusieurs semaines. La réponse est oui !

Voici donc ce bottom 5 de l’année 2010 :

Physique 30 décembre 2010

Sous les lumières blafardes des autoroutes

Qui ne s’est jamais amusé du teint blafard et orangeâtre que prennent les visages et les objets dans les tunnels autoroutiers ? Dommage pour les jolies couleurs de carrosseries imaginées par les constructeurs automobiles ! Et pourtant, contrairement à ce qu’on pourrait penser, ça n’est pas la couleur de la lampe qui est en cause !

Si vous n’êtes pas convaincus, songez qu’à certains moments de son coucher, le soleil peut très bien prendre une couleur très proche de celle des ces lampes d’autoroute. Pourtant vous ne pouvez pas nier que l’effet sur le paysage sera bien différent !

En effet entre le soleil couchant et la lampe d’autoroute, la différence n’est pas dans la couleur de la source lumineuse, mais dans ce qu’on appelle le rendu des couleurs. Pour comprendre d’où vient ce concept très important pour l’éclairage des habitats modernes, il nous faut remonter à ce qui crée les couleurs du point de vue physique mais surtout la perception biologique que nous en avons.