mardi 23 octobre 2018

LE POUVOIR DE L IMAGINAIRE N° 615 / NOUVELLES PISTES DE RECHERCHE ??????OU EST PASSEE L ANTIMATIERE????



Après vous avoir avoué chers lecteurs   mon embarras   pour trouver  de quoi alimenter «  L e  Monde selon la Physique » ,j’ai reçu le numéro spécial  de LA RECHERCHE ( magazine ) …Et là , que peut-on trouver comme sujets phare  en page de couverture ?
Je ne peux mieux faire que  vous en présenter la photo   en insistant  sur la dernière  phrase : » 20   scientifiques répondent  à 20 questions métaphysiques » !!
La Recherche hors-série n° 27 daté octobre-novembre 2018. 20 scientifiques répondent à 20 questions métaphysiques

Bien entendu je vous en recommande l’achat et la lecture attentive   mais c’est plus pour vous faire toucher du doigt    le drame actuel de la  Science     que pour vous  annoncer   mes quelques divergences d’opinion  avec ces  20 auteurs …..Ils ont , bien sûr,  choisi quelques  noms connus  MAX TEGMARK /AURELIEN BARRAU/MARC LACHIEZE – REY /GABRIEL CHARDIN  /CARLO ROVELLI     , pour ce qui concerne physique , maths et cosmologie   …..Mais il me semble préférable  de vous  avertir  qu’ il sortirait  peu de prix Nobel  des  sujets  traités  ..La physique est engagée    actuellement soit   dans l’utilisation de grosses machines doublées de légions   d’ingénieurs  et de théoriciens  traitant des monceaux de données   soit de petites équipes  parties   sur les « rough ways »  de sujets  d’expériences  subtiles  voire  délicates  à monter  mais plus propices  à   l’adage «   Take the  money  or..at the least the fame  !!! »    , comme dit  le président  actuel  des USA !    Le  secours viendra peut -être  des manips dévolues aux signaux de l’Espace  , quoique les théoriciens   qui viennent de finir de dépouiller la dernière tranche des résultats de la mission  PLANCK     soient restés bien sagement  dans les rails  des  deux  Modèles  Standards !!!

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Je  vous propose donc  de continuer  a scruter dans les dernières propositions de modèles d’univers    ….Et je vais les choisir  dans quelques articles   de la revue citée ci-dessus ……

Pour ceux   qui ne veulent surtout pas sortir du modèle  standard de la cosmologie     ,ils  se doivent de rester dans   un démarrage d univers par du   BIG BANG !…..Et au fond peu leur importe sa cause  et s i avant il n’y avait rien    ou un univers précédent qui s’éteignait  ou se contractait , pour s’y ranimer ….Mais leur hypothèse de  base est que la soupe ultra chaude et dense   de départ   était homogène et égale en particules et antiparticules   …. N’en profitez pas pour me demander   si  le magma était fait  de gluons et anti gluons plutôt que de quarks et antiquarks puisque pour moi tout n’est que ondes a et b  ! …Quoi qu’il en soit l’hypothèse suivante   est que dès que protons et neutrons se forment  ,  une loi  de mortalité étrange entre en jeu ( environ une particule sur un milliard  a réussi à survivre ) et supprimé    la symétrie  initiale    en faisant disparaitre  l’antimatière ……
Mais pourquoi celle-ci me demandez-vous ? 
 Je vous réponds que l’univers est passé par des phases où certains types de phénomènes ont été «  pistonnés »   , par exemple  l’époque où la phase électro- faible s est scindée……   Quoi qu’ il en soit ,  les quelques différences observées  expérimentalement    ne l’expliquent que très mal

Alors   ceci constitue déjà  un schisme pour les physiciens  dont certains (hérétiques) s’émeuvent : «  Mais ouvrez donc grands les yeux   ! l’ antimatière est  peut être là où ne voulez pas regarder !!!!  (  REFERENCES   :1/ «  THE SPACE TIME MODEL «    Jacky  Jerome   (theory-of-everything.com/ )  ,2:  Le  Modele OSCAR - Oscillateurs Subquantiques, Continus ...www.cosmologie-oscar.com/ Dominique Mareau

 Et en effet l antiproton a la même valeur de masse   que le proton  , ou  aussi l’électron  et le positron ne différent que par charge électrique et spin   …..Qui vous interdirait alors de supposer que la matière noire ( dark matter)  , 25 %  contre 5%    de matiére  AOC ( !) ne soit   pas  une forme  neutre   d’un  mélange métastable  matières  antimatières  ,  qui resteraient  ainsi  hors conditions d annihilation   en photons…..

Attendez !J’ai trouvé dans l’article de  GABRIEL CHARDIN  encore une proposition nouvelle
Il présente l’énergie noire comme un des moteurs possibles … Elle agit comme une force répulsive , anti gravitationnelle … Mais l’univers  n’est ni en phase  d’effondrement en big rip   ni en phase d’expansion ralentie   ( comme un    des  modèle EINSTEIN  DE SITTER )  …..Et si l’on peut alors y introduire  des composante de pression négative  , globalement  et comme l’avait envisagé  DIRAC   il pourrait nous réapparaitre comme symétrique , avec des masses négatives et des masses positives  …..
  Et ainsi au fil des temps, sous l’effet d’un champ gravitationnel  la matière AOC tombe tandis que l’antimatière remonte ! Les masses  négatives    se répandent et se diluent  tandis que les masses positives  se groupent en amas  filaments et murs   Diverses présentations ont été proposées par   TSIVI PIRAN   /JOHN DUBINSKI   ainsi que par GABRIEL CHARDIN  et l’un de ses thésards ….Je vous en parlerai la prochaine fois
« Etude de la concordance d'un univers de Dirac-Milne symétrique matière-antimatière »
par Aurélien Benoit-Lévy
  a suivre


lundi 22 octobre 2018

LE MONDE SELON LA PHYSIQUE /PHYSICS WORLD COM / MES TRADUCTIONS /OCT 2018 -4


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888 MISE À JOUR DE LA RECHERCHE EN MÉDECINE NUCLÉAIRE
Le dispositif hybride PETRUS acquiert des images multimodales in vivo
19 octobre 2018



PETRUS hybrid device acquires multimodal images in vivo

19 Oct 2018Chercheurs Inserm (de gauche à droite): Bertrand Tavitian, responsable de la recherche, Thomas Viel, ingénieur en thèse, Thulaciga Yoganathan, doctorante, et la post-doctInserm researchersorante Mailyn Pérez-Liva.

Une équipe de recherche en France a évalué l'instrument d'imagerie hybride PETRUS in vitro et in vivo chez un  petit animal. Les chercheurs ont démontré la capacité du dispositif, qui effectue simultanément la TEP / TDM et les ultrasons ultra-rapides, pour acquérir des images multimodales in vivo sans dégradation significative de la qualité de l’image (Phys. Med. Biol. 63 19NT01).
 Les chercheurs - basés à l’Inserm, à l’Université Paris Descartes et à l’ESPCI Paris - ont exploré l’effet de l’utilisation d’un système PETRUS sur la qualité d’image, en trouvant des écarts inférieurs à 10% entre les images acquises avec et sans sondes à ultrasons.
Comme l'explique Mailyn Pérez-Liva, chercheuse postdoctorale à l'Inserm, le dispositif PETRUS (sonographie ultra-rapide enregistrée au PET) associe une TEP, une tomographie par rayons X et une imagerie par ultrasons ultra-rapide en utilisant des sondes à ultrasons sur le terrain. -de-vue d'un tomodensitomètre PET / CT nanoScan pour petits animaux.


Photographie de la configuration PETRUS (A) et représentation schématique du système PET / CT (B). (Gracieuseté de M. Pérez-Liva et al. Phys. Med. Biol. 63 19NT01)
Bien que des travaux antérieurs aient démontré que le dispositif fournissait «des informations multiparamétriques sans précédent pour les études précliniques en oncologie et en cardiologie», Pérez-Liva souligne le fait bien connu que la présence d'objets atténuant les rayons gamma d'annihilation de 511 keV dans un portique en PET peut dégrader la qualité de l'image. et créer des artefacts dans les images reconstruites.

Compte tenu du fait que les fabricants ne fournissent pas la composition exacte des sondes à ultrasons, Pérez-Liva note que les effets de leur présence dans le champ de vision du PET ne peuvent pas être estimés de manière fiable à l'aide de modèles. Cela a incité les chercheurs à étudier de manière expérimentale l'effet sur la qualité de l'image et, étant donné que la TEP est une modalité d'imagerie moléculaire quantitative, à «apprécier leur influence sur la mesure des concentrations de radioactivité dans les tissus».
Pour ce faire, l’équipe a examiné les effets des sondes à ultrasons à l’intérieur du portique en PET sur la qualité des images en PET et a effectué des tests dans les conditions décrites par le protocole standard NEMA NU 4-2008 pour les systèmes PET pour petits animaux. Ils ont également étudié les effets des sondes à ultrasons sur la quantification d'études dynamiques in vivo de l'absorption de 18F-FDG dans des cœurs battants de souris et de rats.

«Nous avons observé que la présence d’une sonde UUI à l’intérieur du champ de vision du PET / CT nanoScan avait un effet mineur sur les mesures de concentration de radioactivité sur des images PET et ne dégradait pas de manière significative les données quantitatives et qualitatives obtenues à partir de la TEP. images - avec des écarts inférieurs à 10% », explique Pérez-Liva.

Selon Pérez-Liva, il est particulièrement intéressant de noter que les sondes ultralégères sur mesure (utilisées pour imager le réseau microvasculaire chez la souris) avaient un effet moins important sur la qualité d'image que les sondes commerciales. Elle a suggéré qu '«une conception minutieuse des sondes miniaturisées de nouvelle génération les rendrait encore plus furtives».
“Avec les avantages importants des acquisitions simultanées d'UUI et de PET, qui offrent la possibilité unique de co-enregistrer le métabolisme, la vascularisation, l'élasticité des tissus et l'anatomie avec un ajout économique, le dispositif PET / CT – UUI est un moyen remarquable augmenter la gamme de services offerts par l’imagerie moléculaire avec la TEP », ajoute-t-elle.

L’instrument PET / CT – UUI a été assemblé à partir de dispositifs existants et disponibles dans le commerce à l’aide de ce que Pérez-Liva décrit comme une instrumentation UUI légère et portable pour laquelle des séquences personnalisées et dédiées ont été développées.

«De manière remarquable, PET / CT – UUI peut produire des informations multi-paramétriques qui sont actuellement impossibles à obtenir avec toute autre méthode d'imagerie non invasive», explique-t-elle. «Les dispositifs de TEP / TDM sont intégrés à la clinique depuis de nombreuses années et l'IUU est également très transactionnelle, car les modes d'imagerie développés pour les petits animaux peuvent être facilement appliqués cliniquement à l'aide de sondes à ultrasons adaptées. Néanmoins, l’UUI est une modalité pour laquelle les applications cliniques en sont encore aux premières phases de développement. ”

Dans cette optique, Pérez-Liva souligne que les applications cliniques spécifiques de la TEP / CT-UUI restent naturellement spéculatives à ce stade. Mais elle précise qu’elles impliqueront vraisemblablement un grand nombre d’organes, car l’UUI peut s’appliquer à tous les organes accessibles avec l’échographie conventionnelle.

«En règle générale, plus l'organe est situé en profondeur, plus la fréquence ultrasonore utilisée est basse et plus la fréquence est basse, plus la résolution spatiale est imite de caractères (5000) dépassée de 503:
Elle explique. «Dans le pire des cas, la limite supérieure de résolution est généralement de l’ordre de 500 µm, ce qui correspond à une fréquence centrale de 3 MHz. C'est mieux que la résolution inhérente à la TEP et comparable aux résolutions spatiales de tomodensitométrie et d'IRM
Andrew Williams est un journaliste indépendant basé à Cardiff, spécialisé dans la science,
Mon commentaire :Qu’ attendent-ils pour passer  de la souris au chien puis au porc puis à l’homme ??????Il faut des années pour que les comités d’éthique   lâchent les freins !

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MISE À JOUR DE LA RECHERCHE SUR LES POLYMÈRES
La technique de photo-rhéologie par résonance apporte plus de lumière sur la polymérisation 3D
19 oct 2018 Belle Dumé
 Technique SCRPR

Resonance photorheology technique sheds more light on 3D polymerization

19 Oct 2018 Belle Dumé

Un seul voxel  ( un pixel en 3 D)e résine polymérisée

Les matériaux qui polymérisent lorsqu'ils sont exposés à la lumière peuvent être utilisés dans la fabrication additive (impression 3D), une technique émergente pour la fabrication de structures destinées à des applications aussi diverses que le prototypage rapide à faible coût et l'ingénierie tissulaire. Le problème est qu’il est difficile de mesurer l’évolution des propriétés mécaniques et rhéologiques de ces matériaux au cours de la polymérisation, en particulier aux échelles de temps et de longueur extrêmement courtes auxquelles ils ont lieu. Ces modifications affectent les propriétés de la structure imprimée finie. Une équipe de chercheurs de l’Institut national des normes et de la technologie (NIST) aux États-Unis a mis au point une nouvelle technique de microscope à force atomique, appelée photo-rhéologie par résonance couplée à l’échantillon (SCRPR), qui pourrait le faire.

«Nous pouvons détecter des changements locaux rapides dans les propriétés des matériaux à des échelles de longueur de 10 nm sur moins de 100 microsecondes, qui étaient auparavant impossibles à étudier in situ», explique l'auteur principal de cette étude, Callie Fiedler-Higgins, de Applied Chemicals. Division des matériaux au NIST. "Notre technique nous permet d'étudier les processus fondamentaux qui nécessitent ce type de résolution spatio-temporelle pour sonder avec précision."
Pour construire une structure à l'aide de la «  fabrication additive »(AM), des «coupes» 2D de la structure 3D souhaitée sont construites séquentiellement à l'aide d'un logiciel. Lors de la fabrication, le processus en couches introduit des hétérogénéités anisotropes à l'échelle du microscope dans les propriétés chimiques, thermiques et mécaniques du matériau. Selon Fiedler-Higgins, ces modifications sont inhérentes au processus d’impression et peuvent même entraîner la défaillance catastrophique d’un matériau  préparé

Les techniques habituellement utilisées pour caractériser les objets AM imprimés, telles que les tests de résistance à la traction et à la compression, ne sont pas idéales, car elles supposent de manière erronée que la structure 3D a des propriétés uniformes, explique-t-elle. De plus, des techniques telles que la rhéométrie oscillante fonctionnent sur des échelles de temps en secondes, alors que la polymérisation en AM a lieu en quelques millisecondes ou moins.

SCRPR détecte les changements locaux à des échelles de temps et de longueur pertinentes pour le processus
La nouvelle technique SCRPR résout ces problèmes car elle permet de mesurer les changements rhéologiques au cours de la photo polymérisation avec une résolution temporelle en millisecondes et à des échelles de longueur sous-sommaires, dans lesquelles un voxel est la plus petite unité d'impression AM. C'est des milliers de fois plus petite et plus rapide que les techniques de mesure en vrac.

«La technique SCRPR est la première technique de ce type à véritablement détecter les changements locaux à des échelles de temps et de longueur pertinentes pour le processus», explique Fiedler-Higgins à Physics World. "D'autres techniques doivent sacrifier la résolution spatiale ou temporelle pour maximiser leurs capacités de détection."
La microscopie à force atomique est une technique ultra haute résolution couramment utilisée qui permet d’imager des objets extrêmement petits, même jusqu’à des atomes simples. Elle détecte la topographie d’un échantillon lorsqu’elle le scrute à l’aide d’une sonde pointue (le cantilever) qui touche la surface de l’échantillon.

Fiedler-Higgins et ses collègues ont adapté un AFM commercial afin qu'ils puissent utiliser son laser excitant (UV) pour initier la photo polymérisation au niveau ou à proximité du contact entre la pointe et l'échantillon. Ce laser intégré leur permet également de synchroniser avec précision le début de la polymérisation et le début de la lecture de l'AFM. Ils ont associé l'AFM à la stéréo lithographie, qui consiste à utiliser la lumière pour modeler des matériaux photoréactifs.
Les chercheurs ont mesuré deux valeurs, la fréquence de résonance (la fréquence de l'amplitude maximale de vibration) et le facteur de qualité (un indicateur de la dissipation d'énergie) de la sonde AFM à un endroit de l'espace pendant une période donnée. Ils ont suivi l'évolution de ces valeurs tout au long du processus de polymérisation, puis ont analysé ces données à l'aide de modèles mathématiques afin de déterminer les propriétés des matériaux, telles que la rigidité et l'amortissement.

Ils ont d'abord testé leur technique sur un polymère de durcissement séquentiel (SCP) qui passe d'un caoutchouc à un verre lorsqu'il est irradié à une lumière de 405 nm. Ce matériau a été utilisé comme une preuve de concept, car il ne subit pas de transition liquide-solide, mais ses propriétés rhéologiques changent encore rapidement. Ils ont ensuite mesuré la réponse de photo polymérisation du SCP en appliquant quatre puissances d'exposition au laser différentes à des moments différents. Le temps de réponse du cantilever est supérieur à 50 microsecondes lors de toutes les mesures.

L’équipe a ensuite testé la technique sur une résine commerciale SLA et a découvert qu’elle pouvait caractériser avec succès la photo rhéologie du durcissement liquide-solide de ce polymère, qui prend place en seulement 12 millisecondes.

«Nous espérons que notre technique aidera les fabricants de résines à développer de nouvelles classes de résines à polymérisation rapide et aidera les fabricants d'imprimantes 3D  pour améliorer les performances des pièces », déclare le chef de projet et co-auteur, Jason Killgore, également de la division Produits chimiques et matériaux appliqués du NIST. «Après avoir présenté nos recherches lors de conférences techniques et sectorielles, nous nous sommes rendu compte de l'utilité du SCRPR pour étudier une variété de matériaux à polymérisation rapide, allant de ceux destinés à la dentisterie à ceux destinés à la fabrication à grande échelle.» Les chercheurs, rapportant Leur travail dans Small Methods 10.1002 / smtd.201800275 indique qu'ils aimeraient maintenant développer un nouveau système leur permettant de mieux contrôler les schémas d'exposition et d'utiliser des sources lumineuses imitant mieux l'impression stéréo lithographique typique. «Nous devons également prendre en compte un élément de modélisation important pour pouvoir mesurer avec précision les propriétés des matériaux, telles que la viscosité et le module de stockage, au sein du matériau en constante évolution», ajoute Killgore. Voulez-vous lire plus? Inscrivez-vous pour déverrouiller tout le contenu du site Adresse e-mail Enregistrer  
Belle Dumé est un éditeur qui contribue à Physics World

Mon commentaire : je dois avouer  que j’ai subi moi-même la mise en place d’un  tel composite … La résine composite est un matériau utilisé pour obturer et reconstituer les dents. , à la bonne couleur   , et en quelque sorte en place , par polymérisation chauffante  .  e t SAVOIR QUE CE L ON RAJOUTE EST HOMOGENE ET SANS TROUS EST IMPORTANT

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Smaller limit on electron’s electric dipole moment puts supersElectron EDMymmetry in doubt


La limite inférieure du moment dipolaire électrique de l’électron met en doute la supersymétrie
18 octobre 2018 Hamish Johnston


La mesure la plus précise jamais réalisée du moment dipolaire électrique de l’électron (EDM) jette un doute sur la «supersymétrie divisée» et certaines autres théories de la physique au-delà du modèle standard de la physique des particules. La mesure, qui a été réalisée par des physiciens travaillant sur l'expérience ACME aux États-Unis, suggère que le EDM est inférieur à 1,1 × 10^−29 e cm, comparé à la meilleure mesure précédente, juste inférieure à 10−^28 e cm. Le résultat a des implications pour les physiciens travaillant au Grand collisionneur de hadrons (LHC) du CERN, car il suggère que les nouvelles particules recherchées pourraient dépasser la limite d’énergie du collisionneur.


Il est bien connu que l’électron a un moment dipolaire magnétique, résultant du «spin» de la particule, ou moment angulaire intrinsèque. Cependant, la symétrie par inversion du temps - l'exigence selon laquelle la physique est la même pour le temps en  aller et retour - interdit à l'électron de disposer également d'un EDM. Le moment magnétique du dipôle est défini par la rotation de la charge et par conséquent, sa direction est inversée si le temps repasse  en arrière. Mais comme l’EDM est défini par la distribution de charge dans l’électron, qui ne change pas sous l’inversion temporelle, l’électron ne peut avoir à la fois un moment EDM et un moment dipolaire magnétique.

La symétrie par inversion du temps est l’un des principes de la version la plus simple du modèle standard. Toute mesure de l’EDM renvoie donc à une nouvelle physique. Certaines versions du modèle standard autorisent certaines violations du renversement du temps, mais cela donnerait un EDM inférieur à environ 10−^39 e cm. Ce serait extrêmement difficile à mesurer expérimentalement. Cependant, certains modèles qui tentent de décrire la physique au-delà du modèle standard prédisent des EDM beaucoup plus grands pour l'électron, et ces prévisions pourraient être testées en laboratoire.


Au cours des dix dernières années environ, plusieurs expériences ont abaissé la limite supérieure de l’EDM. Le précédent record d'un peu moins de 10−28 e cm avait été établi en 2013 par des physiciens de la collaboration ACME, dirigée par David DeMille de l'Université Yale, Gerald Gabrielse de l'Université Northwestern et John Doyle de l'Université Harvard.

L’expérience ACME consiste à envoyer une impulsion relativement lente de molécules d’oxyde de thorium (ThO) très froides dans une région où des champs électriques et magnétiques parallèles sont perpendiculaires au faisceau. Les impulsions laser placent les molécules dans des états spécifiques dans lesquels le moment magnétique de spin d'un électron excité (et de son EDM, s'il en a un) est perpendiculaire aux champs appliqués.

Les molécules se déplacent alors sur environ 22 cm à travers les champs parallèles, ce qui fait que les spins (et les EDM) vacillent autour de la direction du champ. Cet angle de précession)est ensuite mesuré avec précision à l'aide d'une technique spectroscopiq
Si l'électron a un EDM, il contribuera à l'angle de précession d'une quantité proportionnelle au champ électrique présent dans la région de l'électron. C’est là que l’ACME utilise une astuce intelligente. La molécule ThO a un très grand moment dipolaire électrique, ce qui crée un champ électrique énorme près de l'électron. Les molécules sont préparées de telle sorte que cet énorme champ électrique moléculaire soit parallèle ou antiparallèle aux champs appliqués. Ces configurations décalent l'angle de précession dans des directions opposées. Ainsi, en mesurant la différence d'angle de précession entre ces deux configurations, l'équipe peut déterminer l'EDM.

En ajustant avec précision environ 36 paramètres différents contrôlant l'expérience, l'équipe ACME a abaissé la limite supérieure de l'EDM à électrons à seulement 1,1 × 10^−29 e cm.

Cela exclut efficacement la supersymétrie divisée (SUSY dédoublée), qui introduit de nouvelles particules au-delà du modèle standard, telles que le gluino et le wino, dans le but de résoudre les mystères actuels de la physique des particules. La mesure semble également donner raison à la «théorie unifiée du spin 10» (SO (10) GUT), qui va également au-delà du modèle standa
Cette dernière mesure de l'EDM à électrons rend également beaucoup moins probable que des particules non décrites dans le modèle standard se retrouvent dans des collisions au niveau du grand collisionneur de hadrons
Hamish Johnston est l'éditeur en physique générale de Physics World
  MON COMMENTAIRE   / J’ai déjà cité des morceaux du texte  dans mon précédent article ( LE POUVOIR DE L IMAGINAIRE  )    car le CERN   avait la recherche de ces particule comme cibles pour la gamme des hautes énergies de chocs qu’ ils vont explorer


A suivre


vendredi 19 octobre 2018

LE POUVOIR DE L’IMAGINAIRE /N°614 /LA SUPERSYMETRIE (SUSY) :PATATRAS !




Les difficultés à trouver  suffisamment d’articles  pour les éditions mensuelles  de mon journal  "Le Monde   selon  la  Physique"     m’affligent.... Ce n’est pourtant pas les parutions nouvelles de Physics world com , de American journal  of  Physics   , de  Nature  ou de  arXiv   etc.   qui manquent, c’est l’intérêt que je leur porte  , en les lisant! Il me semble difficile pour les lecteurs  de la catégorie « Simple Quidam »  de se passionner pour des   thèmes très techniques ou trop spécialisés  ….Et mon ami Mr Pepper va alors me rétorquer : » Mais qu’espériez-vous   OLIVIER ????Ce  n’est pas tous les jours  que vienne émerger une théorie   qui implique une nouvelle  vision de l’espace   , de  l’énergie  ou du temps     ….Et de leurs relations ! »  …Et auquel je m’empresserai de répondre : » Oh si  PEPPER , les calculs et les modèles ne manquent  pas !  C’est plutôt  les  vérifications expérimentales et les corroborations !!


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Les difficultés que rencontrent les amis de STEPHEN HAWKING   à achever la publication de ses travaux  et livre posthumes  ( voir mes articles de la semaine dernière) viennent   en partie  d’une certaine propension  de sa part à mélanger  la   résolution  des problèmes métaphysiques  sur nos interrogations des   causes des lois du Réel   avec  certaines énigmes que suscitent ses travaux sur les  trous noirs  …. Et je dois avouer que j’y ai succombé moi-même en proposant plusieurs fois des titres  tels que : » Des lois à structure de  DIEUX  ? » ou encore « Arguing witn Mister  PEPPER about physics laws   ≈ Gods ! »
Pour tous les physiciens  de bonne foi  , il est maintenant devenu clair  qu’il existe   , d une part des lois  physiques déterministes  qui assignent  a un système une évolution inévitable   et  d autre part des lois  indéterministes    qui ne fournissent  au mieux que des probabilités d’ occurrence  ….Et notre Univers semble se partager  entre les premières  ,   vérifiées à taille macroscopique   ( p . ex la  relativité générale et la gravitation ) et les secondes  , a taille microscopique ou particulaire  ( p ;ex la mécanique quantique )  ….Et on a beau y faire  tous les efforts  pour marier les deux   n’ont pas fait leur preuve , il s’en faut !
Prenez par exemple les efforts  dans ce sens  des physiciens  du Modèle standard des particules ….. Le modèle standard de la physique des particules a été presque entièrement construit grâce aux concepts de symétrie et d'invariance. …. Dans les années 1960 on fait le constat  que  l'ensemble des symétries considérées appartient au groupe de Poincaré  (  c’est l'ensemble des isométries de l'espace-temps de Minkowski) et  DEPUIS on n’a plus que ce SEUL  souci là en tête : obéir au principe de POINCARE  (élargi)  !!! (Au point que je me fait gronder par  Maldacena  quand je lui parle de l’univers à rebond de - Martin Bojowald ! ) Donc voici nos physiciens  cravachant  depuis 30 ans pour définir et calculer   un modèle  d’univers supersymétrique   obéissant  lui  au dogme  ….Avec des tas de bidules au noms d’oiseaux : neutralinos , gravitinos , ,gluinos , squarks etc à découvrir   sous formes de résonances  a repérer au CERN  !
 Et que nous annonce Hamish Johnston  ce 18 Oct 2018  dans son article  du Physics World
“Smaller limit on electron’s electric dipole moment puts supersymmetry in doubt”  sur les derniers résultats de ACME EDM Experiment publiés sur  NATURE  
  PATATRAS ! Tout le programme haute énergie   prochain  du  CERN  lui était en réalité  dédiè !!!!!
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REFERENCES  /
arXiv:1612.09318
Methods, Analysis, and the Treatment of Systematic Errors for the Electron Electric Dipole Mo 81 pages, 37 figures, submitted to NJP
-Journal ref: New J. Phys. 19 073029 (2017)ment Search in Thorium Monoxide
Authors: ACME Collaboration, Jacob Baron, Wes C. Campbell, David DeMille, John M. Doyle, Gerald Gabrielse, Yulia V. Gurevich, Paul W. Hess, Nicholas R. Hutzler, Emil Kirilov, Ivan Kozyryev, Brendon R. O'Leary, Cristian D. Panda, Maxwell F. Parsons, Benjamin Spaun, Amar C. Vutha, Adam D. West, Elizabeth P. West
-Publication: ACME Collaboration, “Improved limit on the electric dipole moment of the electron,” Nature volume 562, pages355–360 (2018)
 Size Limit for Undiscovered Subatomic Particles


In this artist’s representation, an electron travels between two lasers in an experiment. The electron is spinning about its axis as a cloud of other subatomic particles are constantly emitted and reabsorbed. Some theories in particle physics predict particles, as yet undetected, that would cause the cloud to appear very slightly pear-shaped when seen from a distance. With the support of the National Science Foundation, ACME researchers created an experimental setup look at that shape with extreme precision. To the limits of their experiment, they saw a perfectly round sphere, implying that certain types of new particles, if they exist at all, have properties different from those theorists expected. Credit: Nicolle R. Fuller, NSF
A SUIVRE  









mercredi 17 octobre 2018

Le Monde selon la Physique/ PHYSICS WORLD COM /Traductions aprés sélection :octobre 2018 -3

Mes traductions d aujourdhui sont dévolues a quelques sélections publiées sur  PHYSICS WORLD COM  que l on peut trouver en anglais sur  GOOGLE
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CLIMATE ANALYSIS
The IPCC Special Report on Global Warming of 1.5 °C: the why, the what and the how
08 Oct 2018
Photo of Arctic iceberg
Ce lundi 8 octobre a eu lieu la publication du très attendu rapport spécial du GIEC sur le réchauffement planétaire de 1,5 ° C. Les conclusions les plus larges n’ont probablement pas choqué les chercheurs dans ce domaine, mais il restait encore des surprisesà y découvrir

«Chaque scientifique digne de ce nom vous aurait dit qu'une stabilisation du climat à 1,5 ° C au lieu de 2 ° C au-dessus des niveaux préindustriels serait la bonne solution», a déclaré Dann Mitchell de l'Université de Bristol, au Science Media Center. «Mais ce qui est étonnant, c’est le nombre d’impacts climatiques différents détectés avec une très grande confiance entre les deux scénarios de température.» Mitchell cite les récifs coralliens, la pêche et les inondations des zones côtières. "Tous ont un impact direct sur notre vie sur la planète, sans doute autant que la nette augmentation de la chaleur et des vagues de chaleur sur la mortalité des espèces, qui a été détectée ,elle, avec une grande confiance dans le rapport spécial", a-t-il déclaré. «Le rapport fournit un moyen concret d’éviter ces conséquences climatiques; les gouvernements n'ont plus aucune excuse pour prétendre à l'ignorance. "

Mais qu'en est-il du public? Les choses ont mal commencé au Royaume-Uni lorsque, comme l'a souligné Leo Hickman, seuls deux journaux nationaux - The Guardian et the i - ont choisi de  le faire figurer en tête de leur journal. D'autres se sont plutôt concentrés sur les potins de l'émission télévisée Strictly Come Dan


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Aux États-Unis, pays qui s'est retiré de l'accord de Paris sur le changement climatique en juin 2017, Kendra Pierre-Louis du New York Times a tweeté: «J'écoute le panel sur le changement climatique de l'ONU et ils disent que cela  necessiterait un effort herculéen pour nous empêcher d'atteindre  1.5C. D'après leur description, la différence entre 1,5 ° C et 2 ° C est fondamentalement la différence entre les Hunger Games et Mad Max. ”

C’est une excellente nouvelle, car malgré son art de couverture joliment psychédélique basé sur un graphique montrant comment nous pourrions changer de direction pour limiter le réchauffement de la planète à 1,5 ° C, le contenu de ce rapport spécial du GIEC est une lecture lugubre. «Ce n’est pas simplement un rapport scientifique», a déclaré Grist. "Ce sont quelques centaines des meilleurs scientifiques du monde qui crient (avec une spécificité terriblement poliment exprimée) pour que le monde se réveille."

Selon Piers Forster de l’Université de Leeds, Royaume-Uni, auteur principal du deuxième chapitre, «le rapport montre qu’il est à peine possible de limiter le réchauffement à 1,5 ° C et que chaque année, nous repoussons la fenêtre ded-perspectives de faisabilité». de  moitié .... le monde entier doit réduire de moitié ses émissions en dix ans; les politiques actuelles nous ont mis sur la voie d'un réchauffement de 3 ° C. «Néanmoins, si nous réussissons, les avantages pour la société seront énormes et le monde en sera d'autant plus riche. C’est une bataille qui vaut la peine de gagner.

Le rapport spécial du GIEC sur le réchauffement planétaire de 1,5 ° C:  ET PROPOSE le pourquoi, le quoi et le comment

Alors, comment pouvons-nous gagner? Forster pense que nous devons intensifier massivement les transformations de l'énergie qui sont déjà en cours, tandis que les transports, les bâtiments et l'agriculture doivent viser zéro carbone. Corinne Le Quéré de l'Université d'East Anglia, au Royaume-Uni, convient que nous avons besoin d'une action généralisée et concertée dans l'ensemble de l'économie pour réduire les émissions de carbone à zéro. «Pour le Royaume-Uni, cela signifie un basculement rapide vers les voitures à énergies renouvelables et électriques, l'isolation de nos maisons, la plantation d'arbres,se déplacer  le plus souvent à pied, à vélo et mieux manger (plus de plantes / moins de viande) et le développement d'une industrie permettant de capturer et de stocker le carbone. sous terre, dit-elle. «Cela signifie également que nous devons nous adapter aux impacts croissants du changement climatique qui se font sentir ici, en particulier aux risques d'inondation croissants dus aux fortes précipitations et à l'élévation du niveau de la mer le long de nos côtes. Les solutions sont déjà là.

Mais les utiliserons-nous à temps? Selon Eric Holthaus de Grist, le titre du Washington Post "Le monde a un peu plus d’une décennie pour maîtriser le changement climatique" n’est pas la bonne façon de cadrer cela. «Il ne nous reste que dix ans pour achever notre réorganisation initiale coordonnée de la société afin de relever ce défi», a-t-il écrit
Dave Reay, de l’Université d’Édimbourg, au Royaume-Uni, estime également que nous pouvons nous y prendre de la mauvaise façon. "La ligne de fond de tout ce rapport spécial pourrait sans doute être ce conseil récalcitrant aux voyageurs égarés:" Si vous voulez vous y rendre,  moi je ne partirais pas d'ici ", a-t-il déclaré au Science Media Center. «Mais nous sommes tous ici. Chaque année, sans réduction des émissions globales, les chances d’éviter un changement climatique dangereux diminuent. Le GIEC nous a montré ce qui pourrait être, le monde doit maintenant décider de ce qu'il sera. "

Le gouvernement américain se trouvant apparemment au stade 5 de la négation du climat - "il est trop tard", la dernière phrase de Reay estalors  un sujet d'inquiétude. D'autant plus que Fox News a publié un article sur le rapport dans la catégorie Doomsday. Mais laissez le dernier mot à Mark Maslin de l’University College London, qui est plus optimiste. «En associant l'atténuation du changement climatique et les options d'adaptation aux objectifs de développement durable, nous disposons pour la première fois d'un plan directeur sur la façon de sauver la planète tout en améliorant le bien-être de tous les 10 milliards d'habitants prévus sur la Terre d'ici 2050. ," il a dit. «À la fin de ce siècle, les historiens se pencheront sur le passé et se rendront compte que le rapport spécial du GIEC à 1 ,5 ° C était le moment de l'émergence d'une nouvelle vision pour le XXIe siècle, qui visait à créer un monde plus sûr, durable et plus équitable. droite.
Liz Kalaugher est rédactrice de l'environnement et de l'énergie à Physics World
MON COMMENTAIRE  /Mes lecteurs sont priés de se reporter  à mes deux derniers articles sur la necessité du maintien du nucléaire électrique

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Interstellar object ‘Oumuamua is an asteroid, not a comet argues astrophysicist
15 Oct 2018
 'Oumuamua
'Oumuamua
Unspun asteroid: artist’s impression of ‘Oumuamua. (Courtesy: NASA)
Is the cigar-shaped interstellar object ‘Oumuamua a comet or an asteroid? In the latest installment of this ongoing debate, Roman Rafikov at the University of Cambridge argues that the mysterious object is far too rotationally stable to have comet-like ejections of gas. His conclusion is at odds with a previous study of ‘Oumuamua, which suggested that the trajectory of the object is being affected by outgassing. Whether ‘Oumuamua is a comet or an asteroid could have important implications for understanding where the object came from.
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MISE À JOUR DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE PLANÉTAIRE
Objet interstellaire 'Oumuamua est un astéroïde et non une comète, affirme l'astrophysicien
15 octobre 2018
 'Oumuamua
Astéroïde non filé: impression de l’artiste sur ‘Oumuamua. (Gracieuseté de la NASA)
L’objet interstellaire est en forme de cigare «Oumuamua est-il une comète ou un astéroïde? Dans le dernier volet de ce débat en cours, Roman Rafikov de l'Université de Cambridge affirme que l'objet mystérieux est beaucoup trop stable en rotation pour permettre une éjection de gaz semblable à  celle d'une comète. Sa conclusion est en contradiction avec une étude antérieure d’Oumuamua, qui suggérait que la trajectoire de l’objet était affectée par le dégazage. Le fait que ‘Oumuamua soit une comète ou un astéroïde pourrait avoir des implications importantes pour la compréhension de l’origine de l’objet.

En octobre 2017, le télescope pan-STARRS basé à Hawaï a repéré un objet très allongé, long de 230 mètres, dont les astronomes ont vite compris qu'il provenait de l'extérieur du système solaire. Nommé d'après le mot hawaïen «éclaireur» pour commémorer son voyage interstellaire, «Oumuamua a une orbite très excentrique et une surface brillante, ce qui amène certains astronomes à identifier l'objet en tant que comète. Cependant, le manque  visible de coma de gaz et de poussière autour de ‘Oumuamua suggère à d’autres qu’il s’agit d’un astéroïde.

Dans une étude publiée plus tôt cette année, des chercheurs dirigés par Marco Micheli de l’Agence spatiale européenne ont mesuré la trajectoire d’Oumuamua à travers le système solaire et ont conclu qu’elle ne pouvait s’expliquer uniquement par des forces de gravitation. Au contraire, ils ont fait valoir que l'objet est accéléré par l'effet propulsif du gaz libéré lorsque l'objet est chauffé par le Soleil.

Un tel dégazage est la marque caractéristique d'une comète. S'agissant de l'absence de coma, Micheli et ses collègues ont émis l'hypothèse que la surface de l'objet aurait pu être modifiée au cours de son long voyage vers le système solaire.

Dans une pré-impression téléchargée sur arXiv, Rafikov décrit comment il a analysé des mesures astrométriques précises du mouvement de Oumuamua, rassemblées depuis la première observation de l’objet l’an dernier.

Rafikov souligne que si «Oumuamua éjectait  un gaz comme une comète, les couples qui en résulteraient sur sa forme en forme de cigare provoqueraient une accélération rapide de sa vitesse de rotation. Quelques jours plus tard, ajoute-t-il, des forces de rotation déchireraient l'objet. En revanche, les données astrométriques montrent que «la rotation d’Oumuamua est stable sur des échelles de temps de plusieurs mois. Rafikov affirme que cela suggère que du  gaz n'est pas éjecté.
Lorsqu'il est associé à l'absence de coma observé autour de "Oumuamua", Rafikov pense que son analyse suggère que "Oumuamua ne devrait pas être classé comme une comète. Cela pourrait avoir des implications importantes concernant les origines de l'objet.
Les comètes du système solaire ont des orbites très excentriques, ce qui rend beaucoup plus probable l'éjection d'une comète dans l'espace interstellaire. Les astéroïdes, par contre, ont tendance à avoir des orbites plus serrées et plus circulaires. Par conséquent, si ‘Oumuamua est issu d’un système planétaire extrasolaire tel que le système solaire, il est beaucoup plus susceptible d’avoir commencé son parcours en tant que comète. L'éjection d'un astéroïde d'un système extrasolaire est beaucoup moins probable et peut impliquer un événement violent tel que l'explosion d'une étoile
 
Sam Jarman est un écrivain scientifique basé au Royaume-Uni.
MON COMMENTAIRE  /L'explication doit faire appel  aux modifications que subit une comète  dans le temps ; lorsqu elle s approche du soleil  il y a sublimation  et sa composition " rocheuse' s enrichit  ;il n est pas exclu qu elle termine en météorite
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MISE À JOUR DE LA RECHERCHE SUR LA GRAVITÉ

Les ondes gravitationnelles révèlent les rayons des étoiles à neutrons en collision
16 octobre 2018 Hamish Johnston
Gravitational waves reveal radii of colliding neutron stars
Merging neutron stars

 Fusion d'étoiles à neutrons
Distorsion des marées: impression d'artiste sur la fusion d'étoiles à neutrons. (Gracieuseté: NASA / AEI / ZIB / M Koppitz et L Rezzolla)
Les ondes gravitationnelles et le rayonnement électromagnétique détectés le 17 août 2017 ont été produits par la fusion de deux étoiles à neutrons ayant chacune un rayon d'environ 11,9 km. C'est l'une des conclusions d'une nouvelle étude réalisée par des astrophysiciens travaillant sur les détecteurs d'ondes gravitationnelles LIGO et Virgo.


Surnommé GW170817, l'événement de 2017 était la toute première observation des ondes gravitationnelles de deux étoiles à neutrons alors qu'elles se spiralaient puis se fondaient pour former un trou noir. L'observation est également remarquable car c'est la première fois qu'un rayonnement électromagnétique était détecté à partir d'un événement d'ondes gravitationnelles.

Depuis l'observation, les astrophysiciens ont analysé les ondes gravitationnelles détectées afin de mieux comprendre les propriétés des deux étoiles à neutrons impliquées dans la fusion. En mai 2018, des chercheurs de LIGO-Virgo ont indiqué que la fusion semblait impliquer des étoiles à neutrons de différentes masses. On estime que l’étoile la plus lourde a été constituée d’environ 1,36-1,60 masses solaires, tandis que l’étoile plus légère a été estimée à environ 1,16-1,36.

Depuis lors, les astrophysiciens ont également essayé de calculer les rayons des étoiles à neutrons. Un article publié en août 2018 par Soumi De et ses collègues estimait que les rayons étaient tous deux d'environ 10,8 km. Les calculs ont été effectués en considérant comment les étoiles à neutrons pouvaient être déformées par l’attraction gravitationnelle de l’aut
Les chercheurs de LIGO-Virgo ont publié leurs propres calculs du rayon des étoiles à neutrons. Ils ont également calculé une équation d'état (EOS) pour les étoiles à neutrons - qui définit la relation entre la pression et la densité d'une étoile à neutrons.

mardi 16 octobre 2018

Le Monde selon la physique :Physics world com :Mes traductions d octobre 2018 -2


Les traductions d aujourdhui concernent mes selections des articles anglais de PHYSICS WORLD COM  parues en septembre et octobre

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1 :MISE À JOUR DE LA RECHERCHE SUR LES SEMICONDUCTEURS ET L'ÉLECTRONIQUE
Les caractéristiques des points quantiques ne sont pas aussi permanentes (qu'on le pensait)
15 oct 2018 Anna Demming
"SEMICONDUCTORS AND ELECTRONICS RESEARCH UPDATE
Quantum dot characteristics prove not so permanent"
Researchers at the Indian Institute of Science reveal changes in the emission lifetime of CdS coated CuInS2 nanocrystals. Credit: Nano Futures

Des chercheurs de l'Indian Institute of Science ont révélé des changements dans la durée de vie des émissions de nanocristaux de CuInS2 revêtus de CdS. Crédit:
«La durée de vie spontanée d'un émetteur isolé est une constante qui ne devrait pas varier dans le temps. Or vous avez ici un émetteur spontané dont la durée de vie est en train de changer», explique Anshu Pandey en exprimant sa surprise devant les résultats récents de son groupe.

Aux côtés d'Arpita Mukherjee et Biswajit Bhattacharyya de l'Institut indien des sciences (IISc) de Bangalore, Pandey a étudié les caractéristiques d'émission des nanocristaux de CuInS2. Ce sont des émetteurs très stables, ce qui en fait un candidat souhaitable pour un certain nombre d'applications optoélectroniques. Cependant, un certain nombre d'observations du comportement des émissions ne se sont pas additionnées, ce qui a incité les chercheurs de l'IISc à développer des techniques de déconvolution afin d'étudier l'évolution des caractéristiques de la durée de vie des émissions de leurs nanocristaux.

«Lorsque nous disons qu'un nanocristal présejte une durée de vie de telle  ou telle manière, il s'agit d'une propriété physique déterminée par le matériau et la densité des états de photons qui l'entourent. C’est un peu comme si on disait qu’un semi-conducteur a une certaine bande interdite - vous ne revenez pas cinq minutes plus tard et ne dites pas «quelle est sa bande interdite maintenant?» », Explique Mukherjee, premier auteur de l’article, à Physics World. «Mais dans le cas des nanocristaux de CuInS2 / CdS, le taux de radiation spontané change avec le temps.»

Les résultats - jusqu'ici propres aux points quantiques CuInS2 dans leur étude - révèlent un couplage entre la fonction d'onde du trou et les modes de réseau après les premières picosecondes et permettent une meilleure compréhension de la dynamique de localisation du trou. Ils fournissent également une explication pour un certain nombre de propriétés photophysiques, y compris la forte stabilité des points quantiques qui ne compromet pas les autres propriétés optoélectroniques.

«Les procédures de déconvolution ont été adoptées parce que nous soupçonnions des changements dans la suite», explique Pandey. Il fait remarquer que d'autres avaient déjà émis l'hypothèse de la localisation du trou de bande de valence pour expliquer pourquoi les nombres définissant les propriétés diélectriques des nanocristaux de CuInS2 ne correspondaient pas aux durées de vie observées.

«Il existe également d'autres propriétés, comme un Stokes Shift anormalement grand, etc.», ajoute Pandey, en décrivant les observations faites par d'autres chercheurs sur le terrain. «Celles-ci ont donc toutes fortement insisté sur l’idée qu’il devait exister un phénomène de localisation quelque part, mais qu’une observation directe était absente.»
Mukherjee, Bhattacharyya et Pandey essayaient principalement de suivre l'état de la fonction d'onde du trou. Pour rendre l'émission suffisamment perceptible pour leurs techniques de caractérisation, ils ont utilisé des nanocristaux de CuInS2 revêtus de CdS.

L'approche habituelle serait de sonder l'absorption transitoire - «un standard pour les spectroscopistes étudiant les nanocristaux», comme le souligne Pandey. Ici, les changements d'absorption sont mesurés dans le temps après un éclair de lumière. Cependant, il n'est pas possible d'utiliser cette technique pour suivre les trous de bande de valence dans les nanocristaux à base de CuInS2.

En conséquence, les chercheurs de l'IISc ont également examiné la photoluminescence à conversion ascendante, qui permet de mesurer les transitoires de luminescence avec une résolution temporelle élevée. Avec ces mesures, ils pourraient détecter une contribution plus rapide à la désintégration au cours des 15 premières nanosecondes. Normalement, les chercheurs expliquent les phénomènes transitoires de décroissance rapide comme étant le résultat de processus de décroissance non radiative, mais cette explication signifierait un rendement quantique d’environ 0,4% alors que le rendement quantique mesuré et ses collaborateurs étaient d’environ 60%. La localisation d’une des fonctions d’onde porteuse semblait être la seule cause plausible.
L'étude de l'absorption transitoire avec divers paramètres a permis aux chercheurs d'éliminer le rôle des électrons de la bande de conduction, afin de pouvoir conclure que la fonction d'onde du trou était relâchée dans un autre état situé sous le bord de la bande. Des calculs visant à déconvoluer la photoluminescence de conversion ascendante, fondés sur une série de modèles fondés sur différentes hypothèses de caractéristiques de décroissance non radiative, ont fourni des informations indépendantes du modèle sur la dynamique des trous. Ils ont identifié une durée de vie transitoire rapide de 46 ns qui passe à une durée de vie plus longue de 294 ns après les 15 premières ns lorsque la fonction d’onde de trou s’effondre.

"Cela offre une explication à l'extraordinaire stabilité de ces matériaux", déclare Pandey, soulignant que cet attribut souhaitable est déjà largement reconnu. «Cela se produit parce que leurs émissions proviennent de ces états localisés et que le gros de l’émission a lieu après cette localisation. Donc, cela fournit une explication très directe d comportement de ce matériau
MON COMMNTAIRE  / Résultat interessant sur la   dynamique de ces trous   et leur propriétés . A SUIVRE

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MISE À JOUR DE RECHERCHE EN GÉNIE NEURONAL
NEURAL ENGINEERING RESEARCH UPDATE
Des microélectrodes transparentes améliorent la cartographie de l'activité cérébrale
16 octobre 2018

Le plus gros défi scientifique du siècle est sans doute de comprendre comment fonctionne le cerveau - quel stimulus active quel (s) neurone (s) et en quoi cela affecte-t-il le comportement et la pensée? Il existe de nombreuses technologies différentes avec des fonctionnalités de cartographie cérébrale, mais aucune n'a la résolution nécessaire pour suivre les modèles cellulaires et moléculaires sous-jacents dans le cerveau.

Les scientifiques souhaitent combiner la résolution temporelle des enregistrements électrophysiologiques avec la résolution spatiale acquise avec l'imagerie à deux photons des fluctuations calciques neuronales. Mais cela nécessite la fabrication d'une électrode spéciale qui possède une bonne fonction électrique pour l'électrophysiologie, tout en laissant passer la lumière pour l'imagerie à deux photons.

Un certain nombre de matériaux différents ont été testés pour une utilisation dans des électrodes transparentes, mais lorsqu’ils ont été mis à l’échelle pour mesurer une activité neuronale unique, les électrodes ont toutes présenté  de mauvaises performances électriques. Le rapport signal sur bruit en souffre car, à l'échelle du micromètre, une résistance complexe conduit à une impédance élevée et au bruit important correspondant.

Au cours des deux dernières années, le groupe de Hui Fang de la Northeastern University a produit un nouveau type de matériau transparent pour microélectrodes. Il a été fabriqué à partir de matériaux d'électrode traditionnels avec des «trous» à l'échelle nanométrique formant une structure nanomesh en forme de dentelle qui confère une transparence à l'échelle macroscopique.

Fang a maintenant transformé son matériel en réseau de microélectrodes entièrement fonctionnel et a collaboré avec la neurobiologiste Michela Fagiolini du Boston Children’s Hospital pour valider la fonctionnalité des électrodes dans le cortex visuel de souris vivantes (Science Advances 4 eaat0626).

«Nous avons jeté un pont entre deux modalités majeures de cartographie du cerveau», a déclaré Fang, soulignant que la cartographie réalisée par cette microélectrode chez les petits animaux pourrait être corrélée à l’être humain, avec un impact potentiellement «énorme» sur la compréhension du cerveau.
Pour transformer les nanomeshes métalliques en électrodes à haute performance, les bioingénieurs ont appliqué un revêtement à basse impédance de polystyrène sulfonate de poly (3,4-éthylènedioxythiophène), créant ainsi une bicouche de revêtement d'or de 25 nm d'épaisseur / 85 nm. Cependant, la tâche était ardue, car les trous en forme de lacet du revêtement devaient s’aligner parfaitement avec ceux du métal nanométrique afin d’empêcher le blocage des nano-trous et ainsi le passage de la lumière à travers l’électrode. Fang remercie les étudiants de son équipe pour le travail diligent qui a finalement abouti à un revêtement protégeant fidèlement la structure transparente du nanomes
La bicouche de microélectrodes à 32 canaux a été fabriquée sur un film de parylène C transparent et souple, afin de faciliter la bio-application. Le groupe de Fang a ensuite testé les propriétés électriques et physiques des nouvelles microélectrodes.

L'évolutivité a été démontrée, avec une impédance de 130 kW à 1 kHz pour chacun des canaux de 20 µm de diamètre, une performance comparable aux meilleurs réseaux d'électrodes non transparentes. «Le rendement élevé que nous avons constaté lors des tests au banc d'essai était vraiment remarquable», déclare Fang. Des essais de pliage mécanique et de trempage à long terme ont également montré que les électrodes étaient robustes et flexibles physiquement et chimiquement.

Avant les tests in vivo, l'équipe devait éliminer les artefacts dans les enregistrements d'électrophysiologie connus pour être induits par la stimulation neuronale. Ils ont établi une collaboration avec des bioingénieurs de l’Université de Californie à Los Angeles, qui ont utilisé leur système avancé de rejet des artefacts et de communication sans fil pour supprimer les artefacts des enregistreme
Le groupe de Fangolini à l’hôpital pour enfants de Boston a utilisé le réseau prometteur de microélectrodes et testé ses capacités chez la souris vivante.

Schéma montrant l'enregistrement électroencéphalographique, au niveau d'un neurone, avec l'imagerie optique à 2 photons de l'activité du calcium. (Gracieuseté de Yi Qiang et al. Sci. Adv. 4, eaat0626, 2018)
Des micro-électrodes transparentes ont été implantées avec des fenêtres crâniennes dans les crânes de souris adultes, et un serre-tête a été ajusté pour permettre un appui-tête lors de l'imagerie. Après la chirurgie, un indicateur de calcium exprimant le virus a été injecté dans le cortex visuel.

Vingt jours après la chirurgie, l’équipe a appliqué des stimuli visuels et effectué des lectures électrophysiologiques simultanées parallèlement à l’imagerie à deux photons des neurones de la couche 2/3 du cortex visuel.

Les lectures d'électrophysiologie ont permis d'obtenir des rendements élevés avec une impédance stable et constante, tandis qu'une transparence élevée permettait d'obtenir une bonne qualité d'image à deux photons. «Nous avons ainsi validé que l'électrophysiologie correspond à l'imagerie du calcium», déclare Fang.

Mais Fang souligne également que la dynamique du calcium limitait l’imagerie à deux photons aux basses fréquences. «À basse fréquence, les données correspondent, mais à haute fréquence, nous ne pouvons compter que sur l'électrophysiologie», fait-il remarquer.

Brain mapping
Le groupe travaille actuellement sur de nouveaux réseaux d’électrodes transparentes comportant des centaines de canaux. Cependant, des algorithmes avancés doivent être développés pour mapper avec précision chaque signal détecté sur des neurones individuels. «Notre prochaine étape consiste à utiliser la bonne résolution spatiale de l’imagerie calcique et la bonne résolution temporelle de l’électrophysiologie, puis à fusionner les données pour obtenir une image complète», explique Fang. Le groupe espère que, malgré le fait que la plupart des méthodes optiques ne peuvent pas être réalisées de manière éthique sur l'homme, ces travaux permettront de mieux comprendre la neurobiologie humaine. «Si nous pouvons mieux comprendre les corrélations entre la cartographie optique et l'électrophysiologie, nous pourrons mieux déduire comment le cerveau humain fonctionne à partir des données d'électrophysiologie humaine», déclare Fang. Voulez-vous lire plus? Inscrivez-vous pour déverrouiller tout le contenu du site Adresse e-mail Enregistrer Louisa Cockbill est un écrivain scientifique basé au Royaume-Uni sunpbiotech.com/ Publicité GOLD SUPPLIERS www.cirsinc.com/ www.elekta.com lumicks.com/ connect.physicsworld. com / physik-instrumente-pi-gmbh-and-co-kg / 414882.supplier Journal de génie neural Journal de génie neural aide les scientifiques, les cliniciens et les ingénieurs à comprendre, remplacer, réparer et améliorer le système nerveux. cirsinc.com/p

Louisa Cockbill is a science writer based in the UK
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MON COMMENTAIRE
 Voila un énorme  souhait des  neurologues actuels  désigner trés précisement les trajets et les zones d aiguillage puis de stationnements de nos sensations  , de notre reflexion et de notre conscience !!! MAIS QUEL DEFI!Le premier projet de cartographie du cerveau remonte à 1962 dans l'Ohio. Où l'hôpital d'État de Columbus a numérisé le cerveau de plus de 500 sujets à l'aide d’un électroencéphalographe à hyper-fréquence (Hyfreeg)
 j en profite alors pour signaler nos specialistes de   SACLAy  avec leur super RMN  (EUROSPIN ).....Il est possible que lers européens songent à un  CERN  DU CERVEAU    et donc esperer progresser dans la recherche des medicaments pour les maladies dégénératives du système nerveux

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Le dernier livre de Stephen Hawking: une revue de Brèves réponses aux grandes questions
16 octobre 2018 Matin Durrani
Stephen Hawking’s final book: a review of Brief Answers to the Big Questions
16 Oct 2018 Matin Durrani

Photo of the cover of Brief Answers to the Big Questions by Stephen Hawking
Photo de la couverture de Brèves réponses aux grandes questions de Stephen Hawking
Dernier effort: les réponses aux grandes questions sont terminées après le décès de Stephen Hawking
Les éditeurs sont généralement tellement désespérés de faire réviser leurs nouveaux livres qu’ils bombarderont les journaux, les sites Web et les magazines avec des exemplaires de publication préalable non sollicités afin d’obtenir une couverture au moment du lancement des titres. Il suffit de regarder le classeur Physics World: il regorge de livres que nous n’avons pas demandés, mais qui ont été envoyés à la demande par des éditeurs assoiffés de publicité. Mais avec le dernier et dernier livre de Stephen Hawking, il se passa quelque chose de très différent.

Pour obtenir un aperçu des réponses brèves aux grandes questions, publiées aujourd'hui, les éditeurs John Murray ont fait passer Physics World à travers différentes étapes. Cela étant fait, je m'attendais à de grandes choses dans le livre - et j'imagine que de nombreux lecteurs le feront aussi.

Le premier ouvrage de vulgarisation scientifique de Hawking, Une brève histoire du temps, s’est vendu à plus de 25 millions d’exemplaires depuis sa parution il y a 30 ans et chaque titre qu'il a écrit depuis a fait sensation. Son dernier livre est forcément énorme. En effet, je peux imaginer une industrie artisanale de livres et de journaux Hawking «perdus» ou inachevés publiés depuis des décennies, tout comme ils le font  encore avec les travaux de cet autre grand physicien, Richard Feynman.

Hawking travaillait toujours sur les Réponses Brèves aux Grandes Questions quand il est décédé en mars dernier. Pour combler les lacunes, les éditeurs ont décidé de s’appuyer sur «l’immense archive personnelle» de Hawking contenant les réponses qu’il avait données sous forme de discours, d’interviews, d’essais et d’articles aux nombreuses questions qui lui étaient posées. Le livre a ensuite été achevé en collaboration avec «ses collègues universitaires, sa famille et la Stephen Hawking estate  (,propriété  intelectuelle  ) ». Un pourcentage des redevances est destiné à la Motor Neurone Disease Association et à la Stephen Hawking Foundation.

Alors, qu'en est-il du livre lui-même? Il est divisé en 10 chapitres, chacun posant une question différente. Trois sont ouvertes: «Qu'y a-t-il à l'intérieur d'un trou noir?», «Comment tout a commencé?» Et «Comment façonnons-nous l'avenir?». Les sept autres sont toutes des questions oui / non, telles que «Y a-t-il un Dieu?», «Le voyage dans le temps est-il possible?» Et «Vivrons-nous sur Terre?», Ce qui incite le lecteur à penser qu'il y aura des réponses faciles . Sauf que, comme vous vous en doutez, ce n’est pas si simple.

Prenez le chapitre «Pouvons-nous prédire l’avenir?». Commençant par des événements astronomiques réguliers, il passe rapidement au déterminisme scientifique, à la physique quantique, aux variables cachées et au principe d’incertitude de Heisenberg. Sous l'apparence d'une simple question, Hawking a réussi à guider le lecteur vers un tour d'horizon complet du monde quantique (résultat final: non, nous ne pouvons pas tout prédire). C’est une ruse intelligente. Posez une question simple et vous attirerez les lecteurs qui pourraient ne pas savoir qu'ils seraient intéressés par une science complexe.

Hawking coche toutes les grandes idées que vous attendez de l’un de ses livres. Relativité générale. Le Big Bang. Inflation. Formation de galaxie. Ondes gravitationnelles.

Par ailleurs, Hawking coche toutes les grandes idées que vous attendez de l’un de ses livres. Relativité générale. Le Big Bang. Inflation. Formation de galaxie. Ondes gravitationnelles. Il y a aussi quelques sujets de niche paticulière : le temps imaginaire, la théorie M et les cordes cosmiques (bien que, étonnamment, rien ne concerne  la matière noire ou l'énergie noire). Les trois derniers chapitres abordent l’avenir de l’humanité, les perspectives de colonisation de l’espace et la question de savoir si l’intelligence artificielle va nous déjouer (réponse: oui probablement, nous devrions donc l’embrasser, mais à planifier soigneusement pour éviter tout effet secondaire indésirable).

L'un des chapitres les plus accessibles s'intitule: “Vivrons-nous sur Terre?”. Il contient tous les suspects habituels qui menacent la planète depuis  la surpopulation et des armes nucléaires au réchauffement de la planète, au terrorisme etjusqu' à Donald Trump. Hawking prédit qu’il était «presque inévitable qu’une confrontation nucléaire ou une catastrophe environnementale paralysera la Terre à un moment donné dans les 1000 prochaines années».

Je peux imaginer que la communication a dû être extrêmement frustrante pour Hawking, étant donné qu'il ne pourrait le faire que plus tard, uniquement en contractant un muscle facial en réponse à un écran d'ordinateur. Cette difficulté signifiait que tout ce que Hawking disait ou écrivait était concis et sans mots redondants. Cela rendait aussi ses messages parlants mémorables, surtout qu’ils étaient livrés avec sa voix informatisée et presque Delphique.

Cependant, lire plus de 200 pages de texte dans ce style est difficile. Traverser les brèves réponses aux grandes questions, c'est comme manger une épaisse tranche de pain de seigle. Bon pour vous, mais pas si facile à digérer et j'ai toujours eu envie d'un croissant blanc moelleux pour mieux  prendre le rythme. L’acteur Eddie Redmayne a déclaré dans l’avant-propos que Hawking était «l’homme le plus drôle que j’ai eu le plaisir de rencontrer» et j’aurais aimé  en avoir encore plus de preuves"
Redmayne a fait la connaissance de Hawking, à qui il attribue une «paire de sourcils exceptionnellement expressive», tout en jouant dans The Theory of Everything.

Il y a des moments amusants. Lorsque Hawking s'est rendu à l'Université de Cambridge dans les années 1960, il souhaitait à l'origine faire un doctorat avec l'astronome Fred Hoyle. Mais comme Hoyle avait suffisamment d’élèves, Hawking fut assigné à Denis Sciama. "C'était juste aussi bien", se souvient Hawking, "parce que j'aurais été amené à défendre sa théorie de l'état stable, une tâche qui aurait été plus difficile que de négocier un Brexit." (Hoyle a déclaré que nous vivions dans un univers où la matière est continuellement créée.)

J’ai aussi apprécié le sentiment d’autodépréciation de Hawking. Pour ses collègues, Hawking n’était «qu’un physicien de plus». Mais pour le grand public, il prétend avoir été le scientifique le plus connu au monde. «Ceci est dû en partie au fait que les scientifiques, à part Einstein, ne sont pas des stars du rock très connues, et en partie au fait que je cadre avec le stéréotype du génie handicapé. Je ne peux pas me déguiser avec une perruque et des lunettes noires - le fauteuil roulant me trahit. "

Je me demandais continuellement si chaque phrase était ce que Hawking avait dit dans le passé ou  si c'était quelque chose de tout à fait nouveau.

Le problème avec ces passages, comme avec le reste du livre, est qu’il n’est pas clair qu’ils soient frais ou extraits des archives. Au mérite du livre, la rédaction est transparente, mais je me suis toujours demandé si chaque phrase correspondait à ce que Hawking avait dit dans le passé ou si elle était totalement nouvelle. Sans avoir à parcourir ses livres ou ses énoncés antérieurs, les lecteurs devront continuer malgré tout à chercher .

Hawking aime aussi dévier du sujet: à peine at-il abordé l’Armageddon nucléaire qu’il aborde un nombre infini de boucles fermées de particules, de longueurs de Planck et d’ADN. Un autre problème est que Hawking n’a pas commencé à la page 1 et n’a pas écrit une histoire cohérente qui se déploie à travers le livre. Au lieu de cela, de nombreux chapitres répètent les points précédents, bien que cela permette à chacun de les lire assez indépendamment.

Ce livre sera ainsi  le manifeste de Hawking. Optimiste, optimiste et visionnaire, il considère la science - et la compréhension scientifique - comme vitale pour l’avenir de l’humani
Avec une introduction amusante de Kip Thorne, collègue américain de Hawking, qui a partagé le prix Nobel de physique 2017 pour la découverte des ondes gravitationnelles, le livre se termine par une postface émouvante de sa fille Lucy Hawking. Elle y évoque les événements de ses funérailles sur «la sombre grisaille d'une journée de printemps à Cambridge» et rend hommage à son père: «À 75 ans, complètement paralysé et incapable de bouger quelques muscles faciaux… encore levé chaque jour, enfiler un costume et aller au travail ».
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Mon commentaire sur  S.H paraitra dans un article dédié  car  avec mes  articles sur  "LES LOIS PHYSIQUES  A STRUCTURE DE DIEUX "   mes reflexions ont  tangenté voire partagé le territoire des siennes .....