mardi 25 octobre 2016



  • LE MONDE SELON LA PHYSIQUE /OCTOBRE 2016-1

      
     Comme d habitude j 'écarte de mes sujets tout ce que je trouve dans l édition anglaise qui a rapport avec nominations  , prix , deuils  etc ..ICI IL N YA QUE DE LA PHYSIQUE !!!! dis-je 
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    : RESUMEer

    Negative refraction of electrons spotted in graphene

    Sought-after effect could be used to create low-power electronic devices



    La réfraction négative des électrons dans le graphène a été observée pour la première fois dans des expériences réalisées par des physiciens aux États-Unis.
     Une réfraction négative peut se produire lorsque la lumière  traverse une interface entre deux matériaux différents. Le terme «négatif» est utilisé lorsque la direction de la lumière est contrainte dans  une direction opposée à celle qui se produit pour des matériaux conventionnels tels que le verre et l'eau. D'abord proposée  par le physicien russe Victor Veselago en 1968, différents types de matériaux de réfraction négatifs ont ensuite été produits et le concept a été appliqué à la conception de «  capes d'invisibilité ».
    En principe, elle devrait  être beaucoup plus facile à réaliser avec les ondes d'électrons dans un semi-conducteur. Car pour les électrons dans un solide, la quantité correspondante  à l'indice optique de réfraction est le vecteur d'onde de Fermi.  Dans un semi-conducteur de type n  la charge est transportée par un flux d'électrons. Dans un semi-conducteur de type p, la charge est portée par des "trous" positifs et les points de vecteur d'onde dans le sens opposé. A l'interface entre un type n et un semi-conducteur de type p (une «jonction p-n"), le vecteur d'onde de Fermi change donc de signe et la réfraction négative devrait se manifester. C’est ainsi que  Cory Dean de  Columbia University et col viennent de modéliser   la transmission  d’électron  à travers  la frontière  p–n   dans le  graphene et de réussir à l’observer
    Mon commentaire .
     Ce travail  pourrait représenter une avancée  dans la fabrication de dispositifs électroniques   liés au graphène, et pourrait conduire à de nouvelles applications du graphène tels que des transistors à faible puissance ;; Ceci dit  les dithyrambes sur les propriétés du graphène  me gênent ! ( On prète trop aux riches !)
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    2

    Tails help proteins protect the nervous system


     Résumé 
     -Ce sont des “protéines à queues » qui protègent le système nerveux des chocs ! (Roy Beck et  coll, Tel Aviv University
    -Un mélange de lithium-6  et de  potassium-41 conduit à un superfluide  (.Xing-Can Yao, Jian-Wei Pan  et coll , the University of Science and Technology of China,
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    New imaging technique combines MRI with nuclear medicine


    Résumé
    -Une nouvelle technique d ‘imagerie   combine l’imagerie  par  resonance magnetique ( Gordon Cates, Wilson Miller et  coll a University of Virginia,
    - Des essais thermiques sur polymères   auraient  mimé l’ évolution  de la vie (Philipp Zimmer and cols ; the University of Saarland in Germany.)
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    Quantum sensor targets gravity and magnetism

    Résumé
    Des physiciens en Australie ont réalisé un capteur de haute précision qui permet de mesurer les champs gravitationnels et magnétiques  en  même temps. Le dispositif utilise un interféromètre atomique pour suivre le mouvement d'un condensat de Bose-Einstein (BEC)  de rubidium-87 en chute libre et les chercheurs disent qu'il pourrait améliorer la recherche de minerais de fer, d’hydrocarbures, des diamants et d'autres minéraux.
    L'exploration géologique implique souvent  d’effectuer des mesures locales de champ gravitationnel  Terrestre. Dans un capteur classique, cela implique  de laisser chuter  un miroir à une certaine distance et d’utiliser l'interférométrie pour mesurer sa hauteur en plusieurs points au cours de sa chute.
     Les capteurs quantiques utilisent eux  l'interférométrie atomique pour mesurer la chute libre des atomes froids. Développés au cours de la dernière décennie et maintenant vendu dans le commerce, ces dispositifs ont dépassé la sensibilité de leurs homologues classiques.  Ils sont comme les capteurs classiques à la merci des bruits ambiants - et des champs magnétiques  errants. Selon Nicholas Robins de l'Université nationale australienne (ANU) à Canberra, de grands efforts pour protéger ces dispositifs du magnétisme parasite et  minimiser les niveaux de bruit ont été faits
    Mon commentaire :
     Chacun des éléments étant déjà connu  , je ne vois là qu’ une extension élégante …. D’autre part   , je vois mal l’appareil fonctionner  en « crapahutage » sur un véhicule tout terrain ou en avion
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    Vibrating iodine stars in molecular movies


     TRADUCTION ENTIERE
    Des mesures de diffraction en temps réel de la structure variable de la vibration des molécules d'iode ont été réalisées par deux groupes indépendants de chercheurs. Phil Bucksbaum et ses collègues de l'Université de Stanford et du  Laboratoire national de l'accélérateur SLAC en Californie  ont utilisé  la diffraction des rayons X pour étudier les molécules, tandis que Markus Guhr et ses collègues de l'Université de Potsdam, l'Université du Nebraska et SLAC  ont  utilisé la  diffraction d'électrons. L'expérience X-ray a été faite à Linac Coherent Light Source du SLAC, qui produit des  impulsions cohérentes de rayons X. Les molécules d'iode ont d'abord été pompées avec une impulsion laser, mettant une partie des atomes dans un état de vibration excité. Le diagramme de diffraction des rayons X résultant est celui  de la molécule en base  et en  état excité - et ces deux peuvent être séparés en utilisant une  manipulation mathématique. Guhr et ses collègues ont fait une expérience similaire, mais en utilisant des impulsions d'électrons provenant d'une source située également au SLAC. Dans les deux cas, les chercheurs ont été en mesure de suivre les mouvements vibratoires des atomes sur des échelles de temps de quelques dizaines de femto secondes – en  créant essentiellement des  «films moléculaires»  en mouvement.. Bien que des mesures sur des échelles de temps similaires peuvent être obtenues en utilisant de très courtes impulsions laser, ces études  partaient d’ hypothèses concernant la structure de la molécule - alors que les études de diffraction font pas de telles hypothèses. Les deux études sont décrites dans Physical Review Letters
    MON COMMENTAIRE
    Il a fallu que je revienne a la publication initiale pour  comprendre ce nouveau type de cinéma à l’échelle  moléculaire  et ma photo vous le fera comprendre encore  mieux !

    APS/Marc J. J. Vrakking
    Figure 1: Two methods for recording a “molecular movie” that shows the vibration of an iodine molecule triggered by the excitation to a low-lying electronic state. Diffraction patterns are measured using, respectively, an ultrashort x-ray pulse from the Linac

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    Enhancing iron-based superconductors

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    Traduction entière
     Une nouvelle méthode qui double la quantité de courant électrique qu’un   matériau à base de fer peut transporter sans perdre ses propriétés supraconductrices - tout en augmentant la température critique du matériau – vient d’être développée par une équipe internationale de chercheurs basés aux États-Unis et au Japon. Les supraconducteurs à base de fer peuvent conduire l'électricité sans résistance à des températures relativement élevées (en comparaison avec les supraconducteurs conventionnels, qui doivent être refroidis au  zéro absolu près pour devenir supraconducteur). Les chercheurs ont bombardé le matériau avec des protons à faible consommation d'énergie, ce qui augmente en même temps sa capacité de courant et sa  température critique - une première pour un supraconducteur à base de fer, selon le  chef d'équipe Qiang Li, au US Département of (DOE) Brookhaven Energy national Laboratory. Les chercheurs ont également utilisé des microscopes électroniques pour voir les défauts microstructuraux - qui provoquent la compression ou la dilatation locale - qui sont apparues dans un matériau supraconducteur à base de fer après que ce matériau ait été bombardé par des protons de faible énergie. Leur nouvelle technique pourrait être utilisée pour améliorer les performances des fils et  bandes supraconducteurs. La recherche est publiée dans Nature Communications.
     MON COMMENTAIRE
     OK ! Mais on reste encore a des températures très basses ….

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    7 traduction entière

    How to make ferroelectric water


    L'eau deviendrait  ferroélectrique lorsque elle est  piégée  dans un solide, selon Martin Dressel et ses collègues de l'Université de Stuttgart, l'Institut de Moscou de physique et de la technologie et  de  plusieurs autres instituts en Russie et en République tchèque. Les molécules d'eau présentent de grands moments dipolaires électriques et il y a de fortes interactions entre les molécules. Ces propriétés pourraient se traduire par  un ordre ferroélectrique dans l'eau, de sorte que les moments dipolaires des molécules d'eau pointent dans la même direction pour créer une polarisation électrique spontanée. Normalement, cela ne veut pas se produire parce que la liaison hydrogène entre les molécules d'eau écrante le  couplage dipôle-dipôle et supprime l'ordre ferroélectrique. Récemment , Dressel et ses collègues ont créé un  tel matériau ferroélectrique en piégeant les molécules d'eau dans les canaux minuscules dans un  minerai de béryl. Les molécules sont séparées par 46 um, ce qui est assez loin pour supprimer la liaison hydrogène - mais assez près pour l'interaction dipôle-dipôle  et  provoquer l'ordre ferroélectrique à des températures inférieures à environ 10 K. Décrivant le travail  dans Nature Communications, l'équipe dit  que cette  ferroélectricité  des molécules de l'eau peut jouer un rôle clé dans le fonctionnement des systèmes biologiques et trouver des applications dans le carburant et la mémoire des cellules,pour  des émetteurs de lumière et d'autres appareils électroniques à l'échelle nanométrique ".
     MON COMMENTAIRE
     Je ne crois pas que   l’extension de ces résultats soit possible pour l’eau des tissus biologiques ou la liaison hydrogène prévaut
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    8 :

    Correlation between galaxy rotation and visible matter puzzles astronomers

    traduction entière
    Une nouvelle étude des vitesses des étoiles dans les galaxies en rotation a révélé une forte corrélation entre le mouvement des étoiles et la quantité de masse visible dans les galaxies. Ce résultat est une surprise, car il n'a pas prévu par les modèles classiques de la matière noire.
    Les étoiles à la périphérie de rotation des galaxies orbitent  tout aussi rapidement  que celles  plus près du centre. Cela semble être en violation des lois de Newton, qui prédisent que de telles étoiles extérieures seraient projetées loin de leurs galaxies. La colle gravitationnelle supplémentaire fournie par la matière noire est l'explication conventionnelle  selon  laquelle ces galaxies restent ensemble. Aujourd'hui, nos modèles les plus chéris  sur  la formation des galaxies et la cosmologie reposent entièrement sur la présence de cette  matière noire, même si la substance n'a jamais été détectée directement.
    Ces nouveaux résultats, de Stacy McGaugh et Federico Lelli de l'Université Case Western Reserve, et James Schombert de l'Université de l'Oregon, menacent de faire bouger les choses. Ils ont mesuré l'accélération gravitationnelle des étoiles dans 153 galaxies de  différentes tailles, leurs rotations et leurs luminosités, et ont  constaté que les accélérations mesurées peuvent être exprimées en  une fonction relativement simple de la matière visible dans les galaxies. Une telle corrélation ne ressort pas des modèles de matière noire classiquement présentés.
    Messe et  lumière
    Cette corrélation repose fortement sur le calcul du ratio de la masse à la lumière des galaxies, a partir  duquel  la distribution de leur masse visible et de la gravité est alors déterminé. McGaugh a tenté cette mesure en 2002 en utilisant les données de la lumière visible. Cependant, ces résultats ont été faussés par des étoiles chaudes et massives qui sont des millions de fois plus lumineuses que le Soleil Cette dernière étude est basée  ,elle , sur les données du proche infrarouge du télescope spatial Spitzer. Puisque la lumière proche infrarouge est émise par les étoiles de faible masse les plus courantes et les géantes rouges, elle  est un traceur plus précis pour la masse stellaire globale d'une galaxie.Par ailleurs , les masses de gaz d'hydrogène neutre dans les galaxies ont été fournies par observations radio  à longueur d'onde 21 cm
    McGaugh dit à  Physicsworld.com que l'équipe était "surprise  par ce que nous avons vu quand Federico Lelli   a tracé les données."
    Le résultat est confondant parce que les  galaxies sont censée etre enclavées  dans les halos denses de matière noire. En outre, l'équipe a constaté un écart systématique des prédictions newtoniennes, ce qui implique qu'il y a une autre force qui  est à l'œuvre au-delà de la  simple gravité newtonienne.
    « C’ est une démonstration impressionnante de quelque chose, mais je ne sais pas ce que quelque chose représente ! » dit James Binney, Université d'Oxford, un physicien théoricien  à l'Université d'Oxford, qui n'a pas participé à l'étude.
    Cet écart systématique de la mécanique newtonienne a été prédit il y a plus de 30 ans par une autre théorie de la gravité connue comme la dynamique newtonienne modifiée (MOND). Selon l'inventeur de MOND, Mordehai Milgrom de l'Institut Weizmann en Israël, la matière noire n'existe pas, et a sa place  ses effets peuvent  être expliquée en modifiant la façon dont les lois de Newton de la gravité opèrent sur de grandes distances.
    "Cela a été prédit dans le premier document de MOND de 1983», dit Milgrom. "La prédiction de MOND est exactement ce que McGaugh a trouvé, à un poil prés."
    Cependant, Milgrom est malheureux que McGaugh n'ait  pas d'emblée attribué ses résultats à MOND, et suggère qu'il n'y a rien d'intrinsèquement nouveau dans cette dernière étude. "Les données ici sont bien meilleures , ce qui est très important, mais cela est vraiment la seule nouveauté conceptuelle dans le papier», dit Milgrom.
    Pas de réglages requis
    McGaugh  est en désaccord avec l'évaluation de Milgrom, en disant que les résultats précédents avaient intégré des hypothèses qui affinent  les données pour obtenir le résultat souhaité pour MOND, alors que cette fois ci , le rapport de masse à la lumière est suffisamment précis pour  qu'aucun peaufinage soit nécessaire.
    En outre, McGaugh dit qu'il "essaie d'être ouvert d'esprit", en soulignant que les formes exotiques de matière noire comme la matière noire superfluide ou même une  dynamique galactique complexe pourraient être compatible  avec les données. Cependant, il ressent aussi qu'il y a  un parti pris implicite contre MOND parmi les membres de la communauté astronomique.
    «J’ai connu à maintes reprises des gens qui licencient les données parce qu'ils pensent  que MOND est mauvais, donc j’ai tracétrès consciemment une ligne rouge entre la théorie et les données."
    Une grande partie de notre compréhension actuelle de la cosmologie repose sur la matière noire froide, de sorte que le résultat pourrait il menacer nos modèles de formation des galaxies et de la structure à grande échelle dans l'univers ?   McGaugh pense quE OUI , mais  tout le monde n’est  pas d'accord.
    Le chemin  est  trop complexe
    Binney souligne que les simulations de matière noire se chamaillent l'échelle des galaxies individuelles parce que «la physique de la formation des galaxies est beaucoup trop complexe pour calculer correctement», dit-il, l'implication étant qu'il est actuellement impossible de dire si la matière noire peut expliquer ces résultats ou non. "Il est malheureusement au-delà des pouvoirs de l'humanité à l'heure actuelle de  le savoir."
    Cela laisse la bataille entre la  matière noire et d'autres modèles de la gravitation dans une impasse. Cependant, Binney souligne que la matière noire a un avantage car elle  peut aussi être étudié grâce à des observations de fusions et de collisions entre amas de galaxies galaxie. En outre, il existe de nombreuses expériences qui sont actuellement à la recherche de preuves de particules de matière noire.
    La prochaine étape de McGaugh est d'étendre l'étude aux galaxies elliptiques et sphéroïdales naines, ainsi que de galaxies à des distances plus grandes de la Voie lactée.
    La recherche doit être publiée dans Physical Review Letters et un prépublication est disponible sur arXiv.
    A propos de l'auteur
    Keith Cooper est un écrivain de science basée au Royaume-Uni
    MON COMMENTAIRE
    J e n ai JAMAIS  vu un article de PHYSICS WORLD COM   susciter un forum aussi tumultueux  et copieux que celui que mes lecteurs pourraient trouver   sur l article !Bien entendu il n’est pas possible d’en présenter  tel ou tel morceau dans   ce blog  et je vous encourage à les lire en anglais ….Comme d’habitude le vieux sage  M. Asghar  analyse  le forum et semble pressentir   une solution pour «  bosoniser » les galaxies  spirales ; je le cite : « Good litterature, but ...
     For   Good Elf:The matter in the universe is fermion in nature that cannot be converted into Bose Einstein condensate unless one is able to "bosonise" it in someway. However, the work of the team is interesting and it is important to develop it further, before one questions the validity of the Newtonian gravity
      Et c est précisement la voie que mes axions (ou  les tachyons des BEC de DM ) ont choisie
     A suivre





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