jeudi 30 juillet 2015

30/07/2015

Le POUVOIR DE l 'IMAGINAIRE ( 418) :FERMIONS INCROYABLES!

C’est avec un immense plaisir que je me sens de nouveau capable de me remettre au clavier pour vous proposer la reprise de mes dialogues avec ma petite fille  sur ces découvertes assez extravagantes de Princeton …Musculairement je ne suis  pas encore très solide vu l’ampleur de l’opération de la carotide que je viens de subir avec succès….Mais je sais que mes neurones sont toujours en place et il faut donc essayer de continuer d’ en profiter un maximum …….Un avertissement toutefois :  la Mécanique quantique  , si elle ménage des surprises de taille , exige un peu d’attention du lecteur……
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-«  Je  retrouve mon PAPY  chéri  et    qui va tacher de m’expliquer  pourquoi   la découverte du fermion de WEYL   , l’excite à ce point ….
-« Il n’est pas possible ma CLARA  chérie  que M c GILL  t’aies octroyé un diplôme de Chemical engineering sans  t’avoir un peu « éduquée »  sur les propriétés de l’électron   .Mais tous mes lecteurs n’ont pas ton niveau ,permets moi donc quelques rappels ….Lorsqu’ il est «   mis en cage »  dans un atome la situation d’un électron particulier est décrite par  une collection de relations mathématiques basées sur la résolution de l'équation de Schrödinger en coordonnées sphériques et  surtout sur les valeurs que peuvent prendre 4 nombres quantiques  ,  le nombre quantique principal, n ,  le nombre quantique secondaire (ou azimutal ou orbital), l, le nombre quantique tertiaire ou magnétique, m, le nombre quantique de spin, s qui définit l'orientation de l'électron dans un champ magnétique……
-«  Et lorsqu’ il est lâché hors de sa cage  et se balade seul  librement dans l’Espace ?
-« Attends un peu  CLARA ,avant d’ en arriver là ! Il peut advenir  qu’un électron  plus faiblement lié  ait une possibilité supplémentaire de liberté  dans certains solides ….. Dans les conducteurs (métaux), la bande de conduction et la bande de valence se chevauchent. Les électrons peuvent donc passer directement de la bande de valence à la bande de conduction et circuler dans tout le solide.Dans un semi-conducteur, comme dans un isolant, ces deux bandes sont séparées par une bande interdite. L'unique différence entre un semi-conducteur et un isolant est alors la largeur de cette bande interdite, (VOIR MA PHOTO) …Mais si on apporte un peu d’énergie , 1,12 eV pour le silicium, ( en chauffant  par exemple)  les électrons sont alors capables de passer de la bande de valence à la bande de conduction,
Capture.PNG theorie des bandes.PNG
-«   Tout ça ne nous dit pas  Papy  ce qui  décrit notre électron , lâché tout seul  comme un Mustang  sauvage , dans l’Espace !!!
-« Tu as raison Clara et c’est pourquoi  une des toutes premières tentatives  pour décrire mathématiquement   le comportement d’électrons  isolés chargés  , massiques  mais dans   le cadre  de la  relativité restreinte  fut la création par PAUL DIRAC    d'  une équation de "conciliation" …..Mais l’histoire a rajouté d’autres strates  de théories plus explicatives et plus complètes ….. Donc arrêtons-nous là pour le moment  et revenons  au concept du fermion de WEYL !Tu me demandes pourquoi je m’interroge ?????? Historiquement c’est de l’équation de DIRAC    décrivant un électron  avec sa charge et sa masse et son hélicité droite ou gauche   qu’  on a tiré la preuve de l’existence d’un électron avec une charge positive  ,le positron ……Mais l’exploitation de son équation ne s’est pas arrêtée là :un mathématicien (HERMANN WEYL) en a déduit que dans les cas d’absence de masse  on se trouvait en face  d’ une   configuration étrange  , à savoir  une  particule de spin ½  qui pouvait se  représenter par deux spineurs  de vitesse  c ;  ce sont ceux-là que l’on surnomme les fermions de WEYL …
-«  Holà , PAPY  , du calme ! D’abord , qu’est-ce que c’est que des spineurs ?
-« C’est au départ  CLARA ,un concept de mathématiques pures inventé par ELIE CARTAN  en , 1913 ; en physique quantique une de ses  propriétés modélise celle du spin ; en maths un spineur est un élément d'un espace vectoriel complexe…… les spineurs fournissent une représentation linéaire du groupe des rotations d'un espace à un nombre quelconque de dimensions…….
-« Mais qu’est ce que c’est alors Papy , que ce monde FOLDINGUE  où la mécanique quantique invente des particules qui ont un spin et pas de masse ?
-« Arrête CLARA   d’imaginer un monde quantique  aussi figé  que dans le marbre !Et d’autre part je ne t’ai jamais dit qu’ on allait trouver ces fermions  de  WEYL  «  cavalant » tous seuls  , à bride abattue dans l’Espace !!!! L’étude des propriétés  de la physique   dans différents matériaux conduit à la production de différents types de quasi-particules: des électrons sans masse comme en graphène 2D, des électrons séparés de leur charge( !), des électrons séparés de leur spin  ( !)et maintenant,   et pourquoi avec  surprise des électrons sans masse  de Weyl  mais  à l interieur  du volume de certains  types de matériaux.  ….
- A SUIVRE




11:58 Écrit par olivier-4 | Lien permanent

dimanche 19 juillet 2015

19/07/2015

Le Pouvoir de l'Imaginaire (417) : Osons ! Osons c est le plaisir des vivants!

J’aurais dû me trouver à  Princeton  en  mai- juin pour assister aux graduations universitaires de deux de mes petites filles  …De plus  j’y aurais profité de la  grande «  pool  fiesta »  de ma famille  et  montrer  mon excellence  à  faire  des barbecues  succulents  ( et pour plus de 100  personnes  ,croyez-moi c’est du boulot !) … Hélas    c’est une  maison de famille  mais pas un hôtel  et il n’y avait plus de place pour le pauvre vieux PAPY !   D’autant que j’aurais apprécié de pouvoir  discuter du travail de deux éminents physiciens …Le premier  Zahid Hasan vient de publier dans SCIENCE   quelque chose qui , dans des cristaux    (   a synthetic metallic crystal called tantalum arsenide  designed in collaboration with researchers at the Collaborative Innovation Center of Quantum Matter in Beijing and at National Taiwan University)     présente  une certaine configuration  où l’on pourrait semble-t-il détecter un étrange fermion ( s= ½) prédit par  Hermann Weyl  en  1929,…..    j e vous passe la photo de publication avec son commentaire USAAfter 85-year search, massless particle with promise for next-generation electronics found
A detector image (top) signals the existence of Weyl fermions. The plus and minus signs note whether the particle's spin is in the same direction as its motion -- which is known as being right-handed -- or in the opposite direction in which it moves, or left-handed. This dual ability allows Weyl fermions to have high mobility. A schematic (bottom) shows how Weyl fermions also can behave like monopole and antimonopole particles when inside a crystal, meaning that they have opposite magnetic-like charges can nonetheless move independently of one another, which also allows for a high degree of mobility. Credit: Su-Yang Xu and M. Zahid Hasan, Princeton Department of Physics 

Le second  est  ALI YAZDANI   qui aurait lui mis en évidence dans  du cuivre super conducteur des  bosons de  MAJORANA    …. Et la photo correspondante
Des physiciens détectent une particule qui est sa propre antiparticule particule

                    En utilisant un fil de cuivre large d'un atome seulement, des physiciens de l'Université de Princeton ont réussi à faire apparaître une particule prédite en 1937, mais qui n'avait jusqu'ici jamais été observée de façon certaine : la particule de Majorana (voir la zone rouge dans la partie zoomée de l'image). Crédits : Yazdani Lab, Princeton University

 Tout vient à  point   qui sait attendre ! m’ aurait dit  CLARA   ! Je vous en aurais donc parlé , si je n’avais pas eu un emploi du temps très chargé par  ici la semaine prochaine  … Considérez chers lecteurs  que  je suis obligé de prendre des «  vacances forcées  »    ……Si je ne revenais pas après le 1 er aout  , elles pourraient   m’ astreindre  à cesser mes publications   …… 

11:50 Écrit par olivier-4 | Lien permanent

vendredi 17 juillet 2015

17/07/2015

Le Pouvoir de l'Imaginaire (416) ( OSONS !OSONS !C EST LE PLAISIR DES DIEUX / SUITE 2

Restons sur la partie la plus périlleuse de notre discussion ,CLARA  et moi………
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-« Tu m 'as laissé PAPY , avant-hier , sur une conclusion qui me paraissait  ASSEZ  claire : dans  un cadre  spatial infini  et permanent  l’Espace se déploie et y répartit  des bulles d’univers   avec matières et énergies .Celles ci  s’y épanouissent suivant les propriétés spécifiques d’un Espace-temps localement topologique  non connexe ou multiconnexe  …..Avec  ,et  devant elles ,ces zones à champs  quantiques de HIGGS "nus"  que tu attribuerais volontiers à la fuite éperdue  des photons, ces aventuriers de l’Espace …..Il te reste  maintenant  à m’expliquer comment  tu pourrais marier ces explications  avec la Relativité Générale et son corolaire la force de gravitation……(Ma photo  te  montre la zone de notre univers et la zone rougeatre  de fuite des photons  ( ou zone du champ de HIGGS du faux vide ) et entre les bulles s 'etend l'espace du vide  absolu ......
Capture.PNG divers vides.PNG
-« Tu schématises  beaucoup trop vite  CLARA !Si tu considères  notre univers « personnel » ,dans son Histoire ,nous ignorons le pourquoi de cette expansion foudroyante de son Espace-temps  que l’on désigne sous le nom de phase d’inflation primordiale ( et qui reste discutée par certains physiciens )….Et il est improbable  ( si elle existe) que des photons aient pu s’ enfuir encore plus vite qu’elle  ….Ensuite je veux bien croire à la différence de vitesses entre  cette  cavalerie légère de  photons  faisant l’école buissonnière  vers le bord de l’univers  et l’expansion  HUBBLE  plus «  pépère »  de   notre UNIVERS GALACTIQUE  visible actuel  ….. Je suis conduit à m’interroger alors  sur  les traces qui pourraient subsister  de cet échappement de la lumière     VERS SES FRONTIERES…  et du même coup à devoir  peut être attribuer le fond cosmique  fossile  à ce phénomène-là ! (voir ma photo  du modèle d 'espace hyperbolique et du modèle euclidien )…Vas-tu me contredire  ?
Capture.PNG modeles d univers  euclidiens ou hyperboliques.PNG
-«  NON !Tes graphiques me semblent parlants  PAPY …..Mais tu vas encore  me traiter d’entêtée  si je te rappelle    que le problème de la constante cosmologique Λ d’EINSTEIN , on ne sait plus trop comment le régler depuis cette date de 1998  où  PEERLEMUTTER  s’est aperçu que l’expansion de l’Univers s’accélérait …..Alors comment intègres- tu  cette découverte scientifiquement établie  avec  tes propositions et avec  la Relativité Générale ?
-Arrivés là où nous sommes CLARA , je peux commencer , vu ta formation  à te rappeler les équations  qui décrivent à grande échelle  les destinées de ces bulles d’univers  ….Ce sont les équations de  FRIEDMANN  explicitant  celles d’ALBERT ! Avec l’ ajout du terme Λ  et  une géométrie d’univers  soit  euclidien  plat , soit  hyperbolique ,soit   sphérique  , cela peut se résumer sur ma photo  ci dessus  que j’ai présentée ici  au moins 500 fois …

.Pour les fanatiques de calcul on montre que , si sous certaines conditions , l’énergie sombre  est prise en compte totalement ou partiellement  par le terme Λ alors l’expansion de l’univers   subit un point d’inflexion dans la courbe  et au lieu de freiner , recommence à accélérer … Donc  PEERLEMUTTER  est  confirmé !…Les  dernières données expérimentales   sont fondées sur une valeur PETITE  mais  non nulle de la constante cosmologique. Si ce fait arrivait à se vérifier d'une manière définitive, alors l'histoire ( standard !) reconstituable de notre univers se présenterait  parait –il  ainsi:
-t < 10 -43 s /phase pré-inflatoire ???
-10 -43 < t < 10 -35 s/ inflation primitive ???
- 10 -35 < t < 10 ↑20 s/ phase intermédiaire: FLRW puis reprise de l'inflation
 -10 20 < t < 10 ↑140 s /inflation secondaire avec mort thermique de l'univers
-Alors deux questions se posent aussitôt pour moi  PAPY :tu  as toi-même parlé de la première  ,  puisque la mission  PLANCK a ramené de nouveaux résultats  , quelle est la valeur de la constante cosmologique Λ ?
-«  Si la constante de HUBBLE   Ho  vaut pour PLANCK  67,8 ( km.sec-1.mpc-1) , alors Λ vaut 1 ,1.10-5 m-2 . Comme tu le vois elle est petite mais comme elle est multipliée par le carré du facteur d’échelle , à long terme, l’Univers augmente de taille de façon exponentielle, ce qui signifie qu’il double de taille à période fixe. (L’éloignement des galaxies entre elles  est donc en accélération, mais le taux d’expansion de l’Univers est constant,  d ou  la croissance exponentielle de la courbe  de la ligne où ou K=0 et  les 2 cases a droites )……)
-«  Et ma deuxième question  PAPY devient une question de fond , à laquelle tu sembles obstinément à te refuser de me répondre : comment maries tu cette mathématisation einsteinienne  de la gravité dans l’UNIVERS et ton univers quantique de HIGGS ????.De plus pourquoi l’Espace  s’expanse alors que  l’espace interne des systèmes stellaires, voire galactiques , lui, ne bouge pas ????
A SUIVRE








19:38 Écrit par olivier-4 | Lien permanent | 

mercredi 15 juillet 2015

15/07/2015

Le POUVOIR DE L ' IMAGINAIRE (414) :Reprise effective

C’est avec un certain plaisir que j’invite mes lecteurs  à reprendre les chemins  de l’étude de la transition du sub quantique  en compagnie  fictive de ma charmante petite fille  CLARA  récemment diplômée de McGill….La forme du dialogue me parait la plus propice  à l’expression des idées ( même les plus saugrenues)
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-«  J’attends de toi PAPY   toujours le même éclaircissement sur ce diagramme des densités  des  diverses énergies du vide  , exprimées en double log  ( voir photo)  et en particulier ce que l’on pourrait en déduire sur les propriétés  du  «  territoire » se situant au-delà  des bornes du  « mur »  de PLANCK !
DSC00115.JPG
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-« Je crois qu’ il serait d’abord préférable CLARA  que tu te remette au courant des  va-et-vient  de cette si renommée « constante cosmologique » d’ EINSTEIN  ,Λ ( lambda) , et dont j’ai parlé 25000 fois dans LE POUVOIR DE L’IMAGINAIRE  . Prend alors le chemin de ton P.C et affiche : »http://irfu.cea.fr/Sap  où tu pourras charger toutes les figures et graphiques  de MARC  LACHIEZE-REY ….  C’est très pédagogique….  pour les gens de ton niveau !
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-«   Bon ! Je l’ai fait  PAPY  , mais cet exposé  date de 2006 ! Et je suppose que de nouvelles manips sur satellites embarqués ont apporté des « rafraichissements » nécessaires !
-«   Les données astrophysiques  proviennent en effet de plusieurs sources ; Après Cobe (Cosmic Background Explorer, décembre 1989 - septembre 1990) et W.M.A.P. (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe, lancé le 30 juin 2001), tous deux de la N.A.S.A., il y a eu  Planck  qui représentait  la troisième génération  mise  en œuvre ,elle ,  par l'E.S.A. Et je préfère te résumer ce que pensent les américains de son apport sur ce sujet : « Validation of the simplest models of inflation, thus giving the Lambda-CDM model stronger support »…..Ce qui  exprime clairement leur acceptation  . Le Modèle de concordance  est encore plus consolidé, ce qui sous-entend  qu’ un modèle de phase d’inflation simple  est possible et que  l’apport du paramètre Λ   d’Einstein est nécessaire  , plutôt qu’une valeur évolutive  dite de quintessence ….N’ en déplaise à tous les hérétiques qui nous lisent l’hypothèse énergie noire + matière noire  se confirme …..  En revanche  l’Univers à grande échelle n’est pas vraiment celui qu’on attendait :il semble bien que ce soit l’isotropie du ciel primordial qui est en cause, et non un artefact d’origine instrumentale ou astrophysique.
-« Et a-t-on une explication ?
-« Aujourd'hui, personne ne sait quelle est la structure de l'espace à très grande échelle. Le fait qu'il soit infini ou au contraire que l'on ait simplement l'illusion qu'il le soit est une question ouverte…. Si tu me permets d’émettre une prévision , je pencherai CLARA  pour un univers  euclidien banal , a courbure nulle ou quasi  , infini  sans bords,  mais dans lequel la matière et les rayonnements induiraient  seulement  des topologies locales  complexes ..J’espère que la prochaine mission spatiale EUCLID  pourra le vérifier ….
-« Mais PAPY   ,  tout cela n’ a pas fait faire  un pas   vers  l’explication   de l’énorme valeur de  l’énergie du vide du côté des  échelles  x=o ou presque 0 , de ton tableau –photo  c’est à dire  le sub quantique ??
-«  NON CLARA ! Si la mission  PLANCK  n’a pas apporté d’explication théorique pure  sur la singularité du  Modèle d’Einstein     surnommé «   BIG BANG » , en revanche  elle valide encore plus un modèle d’Univers  d’origine ultra chaude  et expansif ….. Ce qui me chagrine dans ce tableau de la photo     avec laquelle tu me harcèles  , c’est le fait  qu’ il n’est pas obligatoire  de relier par une droite les valeurs de  la gauche et les valeurs de la droite .
-«  Pourquoi PAPY ?
-«Dans l’Univers ,la Relativité Générale reconnait   comme  sien le concept d’énergie …..La mécanique quantique n’ y  voit  ,elle, que des différences de niveaux d’énergie  et le niveau zéro est d’ailleurs indirectement mis à mal par le principe d’incertitude d’HEISENBERG ; d’ailleurs il  n y a pas de champ convenable identifié…Alors cette photo serait-elle en train  de comparer des carottes et des navets ?
 A SUIVRE






15:19 Écrit par olivier-4 | Lien permanent | Commentaires (0) |  |  |  | 
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Le pouvoir de l 'Imaginaire ( 415) :" Osons!Osons ! C'est le plaisir des Dieux!"

Dans la continuité du dialogue d’hier …ce sujet si persistant du vide de l’Espace et des échelles du réel……..
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-« Tu  te poses donc Papy la question de la pertinence du  graphique que je t’ai proposé ? Et tu me donnes comme raison première  que entre  E= mc² et  ΔE =h√ il y a tout ce qu’on n’a pas encore réussi à marier  VRAIMENT   , le concept de  l’énergie   (Relativité Générale ) et celui  de la différence  de niveaux  d’énergie  (Mécanique quantique ) ……
-« Ce n’est pas uniquement moi  qui fait ce constat  CLARA ! Il y a des milliers de physiciens  qui recherchent une solution (les tenants des théorie des Cordes ; des  Branes , de la gravité quantique à boucles  , du modèle ekpyrotique ,  ceux de la Théorie des rebonds  , ceux des particules supersymetriques  et 1001 hérétiques  divers !Mais passons outre ! Si je te comprends bien  CLARA , tu verrais dans la densité d’énergie du vide  , arrivé aux échelles infimes et au delà du Mur de PLANCK,  une valeur  possible  de la densité déjà énorme ???
-«  Oui PAPY celle de la Masse de PLANCK ! C’est à dire 2,177×10-5 g !
-«  Réalises tu  qu’elle est    extrêmement supérieure à la masse d’un proton : 1,67262178 × 10-24  g ?, ou d’une paire électron- positon  : 18,21×10-28 g ?
-«Voilà pourquoi, PAPY  le constat expérimental est qu’ il peut naitre   fugacement   de ce vide quantique des  paires  électron – positon et bien d’autre chose encore de  bien plus massique   ( des antiquarks) !!!
-« Mais CLARA ,tu ne peux pas dans un volume élémentaire de PLANCK  y   proclamer l’état de vide quantique  mais aussitot aprés    y placer la Masse de Planck , même potentiellement , en vertu des fluctuations quantiques .Tu ne trouves pas cela  CONTRADICTOIRE ??????
-« Pas si tu restes dans le cadre de   la limitation de l’équation de HEISENBERG  : Δ E. Δ T  ≥  h/2∏ ;et avec une masse  ou l’énergie de PLANCK  surgissant pour un seul temps de  PLANCK ( 5, 39 .10-44   S ;   tu y restes !Tu peux le vérifier  , recalcule t !!Pourquoi  d’ailleurs refuses-tu cette hypothèse que HAWKINS admet lui-même   car  sur la frontière de ses trous noirs  , la force énorme de la gravité   y capte l’un  des membres de ces  paires fantomatiques  naissant du vide !!! ( ma photo de deux type de fluctuations )intensité (la hauteur). Sur cet exemple, on voit un mélange de fluctuations à grande échelle et à petite échelle.
l ' intensité  c est la hauteur). Sur cet exemple, on voit un mélange de fluctuations à grande échelle et à petite échelle.
fluctuations 
-«   C’est bien ce que certains physiciens lui reprochent :qu’un trou noir aspire  goulument toutes les particules matérielles tournicotant  autour de lui , je veux bien l’admettre …..Mais qu’ il  excite le vide spatial externe   au point d’en  susciter puis d’en soutirer   même ses  potentialités quantiques    et les «  déplumer » !!!!,çà , j’ai du mal à le concevoir !Je préfère te proposer autre chose ……
-« Ah tu cherches encore des échappatoires !Ton IMAGINAIRE est sans limites !Tu es trop copain PAPY  avec les physiciens hérétiques !
-«  Justement non  CLARA !Rappelle-toi ma classification  thermodynamique des diverses catégories conceptuelles   de vide  de    l’Espace    ( et des « bulles » d’énergies nécessaires)……..
Le premier ,selon moi  :l’ Espace purement géométrique  , un volume  totalement vide  et de topologie   connexe. Dedans pas la moindre vibration même anharmonique  ou immédiatement compensée .Pas de dualité ! Un « presque zéro » …..Car en  thermodynamique , on parlerais par extension  de l’ « enthalpie de formation de l’Espace vide » ….Mais je préférerais moi   celle de « l’ énergie de   l’existence » !
-TRES POETIQUE ! Mais oui  ! je te  comprends PAPY :RIEN DE RIEN DE RIEN  dedans …Un volume 3D VIDE  …Simplicius simplicissimus !
-« Le second selon moi CLARA :l’Espace  uniquement muni du champ de HIGGS ….Mais ce n’est pas un champ vectoriel mais scalaire ……Pour que ce champ prenne une valeur nulle dans une certaine partie de l'univers   , il ne tolèrera d’abord  que la présence  de    spins nuls …..
-«  Ça serait peut-être alors PAPY un espace   avec quelques photons partis très vite d’ un Espace comme le nôtre  et  arrivés  quasi –épuisés   voire morts  AU BORD DU VRAI ESPACE  VIDE  ??……Les aventuriers de l’Espace selon  LINDE ? Le cimetière  des photons éteints !
- «   C’est plus compliqué que cela  CLARA ! Qui dit «  photons  cavaleurs »  dit  mécanique quantique    Et , comme tous les champs quantiques, le champ de Higgs trouve son origine dans  un « ailleurs   temporel » …..Cependant, contrairement à ses  autres homologues quantiques , ce champ n'aurait pas un potentiel minimal à valeur nulle, mais  il faudrait y apporter l'énergie susceptible de lui faire remonter de son puits de potentiel, comme ce serait le cas  d’un  Univers à big bang par exemple ……. C’est un peu pour cela que l on parle d’un «  océan de HIGGS  a valeur moyenne  non nulle ……. Là ,ce seraient ces photons épuisés  qui feraient le travail !
-«  Et après ton 3 ème type d’Espace   PAPY ????
-«  Tu retrouves  à l'occasion de l'expansion ou de la rétraction de l'univers, toutes les caractéristiques du champ de  HIGGS : La masse inertielle d'une particule a spin non nul  résulte de son degré d'interaction avec le champ de Higgs et ça explique l’inertie de la masse ….. C EST NOTRE univers   !
-«  HOLA PAPY !Comment tu branches la gravitation  dans tes 3 classes ????




15:05 Écrit par olivier-4 | 

vendredi 10 juillet 2015

10/07/2015

Dernières Nouvelles Scientifiques (???) n°5 / ( Greenpeace furibar ! )


Il est toujours risqué de faire des prévisions  sur le Nucléaire ……Car aux incertitudes techniques se joignent des positions sociétales, écologistes  et politiques  avec en prime  des problèmes financiers …. Or actuellement  les journaux  se donnent beaucoup de mal pour jouer les Mme  SOLEIL  et afficher des prophéties sur  les 3  champs  du  FUTUR  suivants :
 1°/  Les négociations sur l’IRAN
2°/  Nos problèmes domestiques  de restructuration du nucléaire français
3°/ La poursuite de nos recherches sur l’enfouissement des déchets haute activité
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Au risque de m’y perdre moi aussi  je vais tenter de faire quelques  essais de prévision moi-même !
1°/Je ne crois pas du tout à un accord  immédiat possible entre les OCCIDENTAUX et l’IRAN … Du moins avant les futures élections présidentielles américaines… et encore ! ….De plus, il y a des tas d’autres raisons que j’éviterai de vous donner…
 2°/ Les journaux  LE FIGARO  repris par   LES  ECHOS  semblent  presque mieux renseignés sur les négociations  AREVA /EDF en cours  que  les COMITES D’ENTREPRISE  des deux antagonistes !Dans son numéro  du 9 juillet   je me suis permis de prélever ce paragraphe dont je vous fait part (copier-coller) : « Un rapport d'information parlementaire publié mercredi a estimé qu'une reprise de l'activité réacteurs nucléaires d'Areva par EDF risquait d'avoir un impact négatif en termes de prises de commandes et s'est interrogé sur le sens industriel d'une telle opération.
Le CPN réuni mercredi autour du Président de la République François Hollande, à l'issue duquel l'Elysée n'a pas souhaité faire de commentaire, s'est également penché sur les perspectives à l'export en Chine du réacteur Atmea développé avec le japonais Mitsubishi, ajoute Le Figaro.
Personne n'était joignable chez Areva et EDF pour un commentaire »
Mon opinion personnelle est que l’accord se fera «  a minima » pour EDF   c’est à dire sur leur  apport    d’un montant plutôt  bas……. Et donc  que AREVA   va devoir  affronter des licenciements  assortis de  refinancement public ou venant de partenariats privés  voire étrangers …..Le développement d’un modèle plus économique et moins puissant que l’EPR , a savoir l’ATMEA n’en est  encore  qu’ au stade d’engagement  «  papier »……Les acceptationS des principes de sureté des canadiens , turcs  etc  n’ont que  des valeurs non – financières !Les travaux turcs ne débuteraient qu’ en 2017 ……
3°/  C’ est à la radio que j’ai entendu ce matin  comment la loi MACRON   avait réussi à jouer un bon tour  à nos écologistes  avec l’amendement  " CENTRES DE DECHETS" glissé sous le parapluie du 49-3 !  Peu après la lecture des Echos du 9 juillet m’ont donné quelques  informations supplémentaires ….Je ne fais que vous présenter leur titre  en copier-coller  car  vous trouveriez ici en archives  mes rubriques et mes calculs sur le sujet : « Les industriels prévoient un triplement des déchets radioactifs, en fin de vie du parc actuel. »



jeudi 9 juillet 2015

09/07/2015

Le monde seLon la PHYSIQUE (PHYSICS WORLD ) juillet -1ère partie ( Voilà de la Science à brevets !!!"

 (semi traduction )

Spectrometer made from quantum dots is compact and low cost

Devices could someday be used in household appliances


Le premier spectromètre fabriqué à partir de  boites s quantiques  vient d être  dévoilé par Jie Bao de l'Université Tsinghua en Chine et Moungi Bawendi de l'Institut de Technologie du Massachusetts aux États-Unis. Selon ses inventeurs, l'instrument pourrait être produit commercialement  et destiné  à devenir  aussi petit, peu coûteux et simple  que l’ appareil photo de notre  téléphone mobile. Des spectromètres aussi  compacts pouvaient trouver une large gamme d'applications, depuis  la collecte de données scientifiques sur les missions spatiales ,jusqu’ à des capteurs intégrés dans les appareils ménagers.
Tout spectrométrie  qui  mesure l'intensité de la lumière en fonction de sa longueur d'onde  est utilisé pour étudier diverses propriétés des substances émettrices de lumière  ou absorbant la lumière. Cela en fait une technique d'analyse précieuse qui est utilisée dans un large éventail de disciplines scientifiques et technologiques. La plupart des techniques spectroscopiques implique  de disperser  la lumière en fonction de sa longueur d'onde. Un prisme, par exemple, peut être utilisé pour « décomposer » par déviation  la lumière en ses  diverses longueurs d'onde constitutives ( ses couleurs) et un spectre peut alors être acquis au moyen d'un détecteur mobile  de lumière sensible à leur   position dans l’espace . Bao et Bawendi ont adopté une approche différente, en utilisant des boites quantiques pour créer un réseau de filtres passe-bande pour le passage de  chaque longueur d’onde et avant d'atteindre  le détecteur sensible .

Les boites ou  points quantiques sont de minuscules morceaux de semi-conducteurs de  quelques nanomètres de diamètre. Ils sont parfois décrits comme des atomes artificiels parce que, comme les atomes, ils absorbent et émettent de la lumière à des longueurs d'onde spécifiques. Contrairement  aux atomes, cependant, les longueurs d'onde peuvent être réglées en ajustant simplement la taille de la boîte quantique.
Bao a eu l'idée d'utiliser des matériaux de boites  quantique  dans  des spectromètres alors qu'il enquêtait sur leur utilisation dans les cellules solaires et les détecteurs de lumière. «J’ai  réalisé  que ce matériau possède une propriété tout a fait  unique qu'aucun autre matériau ne peut égaler», dit-il,  en se référant à des moyens simples de réglage de la réponse optique. Dans cet esprit, il a commencé à enquêter en utilisant un grand nombre de boites  quantiques dans un nouveau type de spectromètre. En enregistrant  la lumière que les diverses  boites absorbent, il  devenait possible de déterminer les intensités relatives pour   les différentes longueurs d'onde  présentes dans le spectre de la lumière incidente.
L'appareil de Bao et Bawendi est constitué d’ un tableau de 195 types de  boites  quantiques différentes  avec des caractéristiques spectrales d'absorption qui couvrent une gamme de longueur d'onde de 300 nm . Les boites quantiques sont  constituées de dispersions  de  colloïdes  en  solution  . Ces mélanges ont ensuite été utilisés pour revêtir en  pixels individuels  la matrice de la caméra de détection de lumière. Parce que ceci s avère   compatible avec la technologie de la caméra existante, Bao dit qu un tel  spectromètre pourrait être produit en masse à un coût relativement faible.
Le nouveau spectromètre emploie le  "multiplexage" de longueur d'onde , une technique qui a été développée par l'industrie des télécommunications pour permettre à plusieurs signaux différentsd’ être transmis le long de la même fibre optique. Le multiplexage a déjà été utilisé pour la spectroscopie, mais Bao dit que les conceptions précédentes  n’étaient pas appropriées  pour la fabrication de dispositifs petits, à faible coût et à  haute performance. "Avec ces matériaux quantiques colloïdaux  vous pouvez le faire», dit-il.
"C’ est la première fois que les gens ont utilisé des boites  quantiques dans un spectromètre," ajoute Bao. "
Bao estime que le dispositif pourrait être le début d'une révolution dans l'application pratique de la spectroscopie. Il compare cela à la pléthore d'applications pour la photographie qui a émergé lorsque  la technologie a évolué à partir du processus lourd du  daguerréotype  - avec ses énormes caméras et ses longs temps d'exposition -  par rapport aux  minuscules caméras numériques d'aujourd'hui.
"Si vous pensez  aux caméras des temps anciens , leur utilisation a été très limitée - mais maintenant les caméras ne sont pas seulement utilisées  dans les téléphones mobiles, mais aussi pour  les endoscopes, ou ajoutées  à des pilules pour l'image de  la digestion», dit Bao. "Tant  que  le processus de prise de photos  est resté compliqué, ces applications étaient difficiles à imaginer."
Les chercheurs étudient maintenant comment le spectromètre de  boites  quantiques pourrait être utilisé dans les capteurs et sont également à la recherche des moyens d'optimiser l'architecture de l'appareil.
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MON COMMENTAIRE : Il est enthousiaste ! N ’imaginez pas ces boites quantiques   comme des volumes encombrants mais plutôt comme des petits points  …J’ajoute qu’une start-up israélienne a développé des prototypes en phase pré-industrielle utilisant les boîtes quantiques (appelées nanodots) à base de composés organiques (des polypeptides d'une taille voisine de 2 nanomètres) …Le procédé a également l'avantage de ne pas nécessiter de terres rares (comme dans la plupart des technologies électroniques actuelles) et d'être beaucoup moins polluant à produire ou recycler…
 Cela dit  , il est capital de connaitre  pour un spectrometre le pouvoir dispersif du système proposé et  son pouvoir de résolution ….En outre  l’usage d’une prise de vue et  son image est bien  plus répandu   pour Mr TOUTLEMONDE que l’analyse des constituants  de la lumière  qu’ elle émet ou absorbe ……Et lorsque vous avez le spectre devant vous faut il encore savoir attribuer  les raies ou bandes  observées …Croyez-moi ce n’est pas une mince affaire !
 Reference :nanotechweb 
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5  traduction 

Graphene coating boosts battery performance

Carbon layers allows silicon nanoparticles to expand and contract without damage
La capacité d'une batterie à  lithium-ion peut être presque doublée en utilisant une anode à base de minuscules nanoparticules de silicium enveloppées dans plusieurs couches de graphene. Des chercheurs de la Corée du Sud - y compris le  géant de l'électronique Samsung - ont constaté que le revêtement de graphene augmente la conductivité électrique des particules et les empêche d'être endommagées  car  leur volume se dilate quand la batterie est chargée. Les scientifiques décrivent leur travail comme "une étape significative" vers le développement de batteries commerciales avec des anodes de silicium.
Omniprésentes dans les appareils électroniques portables, les  batteries au  lithium-ion rechargeables sont constituées de deux électrodes - anode et la cathode - séparées par un électrolyte. Lorsque la batterie est chargée avec l'énergie électrique, les ions lithium se déplacent de la cathode à travers l'électrolyte jusq’à l'anode, où ils sont absorbés dans la masse du matériau d'anode.
Lorsque la batterie est déchargée, des ions lithium sortent de l'anode et retournent vers la cathode. Cela oblige l'anode  d’abord à s’expanser  puis  à se contracter, ce qui peut endommager l'anode au cours des cycles répétés de charge / décharge. Les anodes en graphite, cependant, sont résistantes à ces dommages, ce qui explique pourquoi ce matériau a été utilisé dans les batteries commerciales pendant trois décennies.
Comme les appareils portables deviennent de plus en  plus gourmands en énergie, les chercheurs ont cherché à augmenter la quantité d'énergie qui peut être stockée dans des batteries lithium-ion en développant des anodes en silicium. Outre  n'être pas cher et facile à travailler , le silicium peut absorber 10 fois plus d'ions lithium par unité de masse que le graphite. Malheureusement, le volume de silicium augmente par un facteur de quatre quand il absorbe le lithium, ce qui rend les anodes de silicium sujettes à la rupture et à  l'échec.
Une façon de contourner ce problème est de constituer l'anode à partir d'une agglomération de minuscules sphères de silicium - chaque diamètre d'environ 100 nm - qui sont plus résistantes à la fissuration. Mais cette approche a aussi ses propres défis. Le silicium est un semi-conducteur et  pour qu’une anode soit efficace, elle doit être revêtue d'un conducteur électrique. Ce revêtement doit également rester intact  tandis que les nanosphères  se dilatent puis  se contractent.
RECEMMENT , Mark Rümmeli et ses collègues de l'Institut des sciences de base en Corée, à Samsung et à l'Institut supérieur coréen de la technologie et au  Centre de polymères et de carbone des matériaux de l'Académie polonaise des sciences ont imaginé un moyen de recouvrir  les nanoparticules de silicium  par un manteau avec de multiples couches de graphène. Le graphène est une couche de carbone  de l’épaisseur d'un atome qui est à la fois un bon conducteur électrique et un matériau extrêmement solide. Ces deux propriétés se combinent pour rendre les nanoparticules revêtues  très bons conductrices  et ellesi sont  alors en mesure d'augmenter en taille sans dommage pour le revêtement ou pour les nanoparticules.
Un défi important pour Rümmeli et ses collègues était de savoir comment  créer  un manteau au  silicium avec  du graphène sans créer simultanément  une mince couche de carbure de silicium entre les deux matériaux. En effet, le carbure de silicium est lui un isolant électrique et inhibe également le flux d'ions de lithium. L'équipe a réalisé une croissance exempte de silicium-carbure par  chauffage des nanoparticules en présence de méthane et de dioxyde de carbone.
Grace  au  revêtement de graphène, un échantillon de poudre de nanoparticules présente une conductivité qui est de 100 millions de fois supérieure à un échantillon de poudre de particules non enrobées. L'équipe a ensuite fait  des anodes de ces  nanoparticules enrobées et les a testés  en comparaison  avec les batteries lithium-ion  standard. Durant le premier cycle de charge-décharge, ils ont constaté que les batteries  logeait  1,8 fois plus d'énergie qu'une batterie avec une anode en graphite conventionnel. Après 200 cycles, les batteries étaient encore capables de stocker 1,5 fois plus d'énergie qu'un dispositif classique.
Lorsque l'équipe a jeté  un coup d'oeil de plus près à l'aide d’un  microscope électronique  sur les nanoparticules individuelles, les chercheurs ont constaté que chaque couche de graphène n'a pas  réussi  à complètement encapsuler une nanoparticule. Cela a permis aux couches de graphène de glisser de travers   de sorte que lorsque   la nanoparticule a grandi en taille, cela a créé  ainsi une enveloppe extensible. Rümmeli dit à  physicsworld.com qu'un effet de glissement similaire a été vu dans les nanotubes de carbone à parois multiples -  des feuilles de graphène enroulées - qui peuvent  s'étendre de manière télescopique.

L'équipe croit aussi que c e glissement  découle  du  "serrage" , d une  force intérne  qui maintient l'intégrité de la couche de graphène et réduit la fissuration dans les nanoparticules. Les couches incomplètes fournissent également des chemins pour les ions lithium  pour se déplacer à travers le revêtement de graphène  et  atteindre l'anode.

La recherche est décrite dans Nature
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 MON COMMENTAIRE  .  voila typiquement un joli travail de physico chimie experimentale   et quasi empirique qui peut deboucher sur une grosse amélioration des batterie s au lithium-ion  ….C EST DE LA SCIENCE A BREVETS  dirait un politicien cynique !
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16:30 Écrit par olivier-4 |