dimanche 8 février 2026

SCIENCES ENERGIES ENVIRONNEMENT BLOGGER

 





Superfluids are supposed to flow indefinitely. Physicists just watched one stop moving

Les  superfluides sont censés s'écouler indéfiniment. Des physiciens viennent d'observer l'un d'eux s'immobiliser.


Par Ellen Neff, Université Columbia


Édité par Gaby Clark, relu par Robert Egan


Notes de la rédaction


The GIST

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Illustration d'excitons s'organisant en une structure solide dans du graphène bicouche. Crédit : Cory Dean, Université Columbia


La matière ordinaire, lorsqu'elle est refroidie, passe de l'état gazeux à l'état liquide. Refroidie davantage, elle se solidifie. La matière quantique, en revanche, peut se comporter très différemment. Au début du XXe siècle, des chercheurs ont découvert que l'hélium, refroidi, passe d'un gaz apparemment ordinaire à un superfluide. Les superfluides s'écoulent sans perdre d'énergie, et présentent d'autres propriétés quantiques particulières, comme la capacité de s'échapper de leur contenant.


Que se passe-t-il lorsqu'on refroidit encore davantage un superfluide ? La réponse à cette question échappe aux physiciens depuis qu'ils ont commencé à se la poser, il y a un demi-siècle.


Premiers indices concrets d'un supersolide


Dans un article publié aujourd'hui dans la revue Nature, une équipe dirigée par les physiciens Cory Dean (Université Columbia) et Jia Li (Université du Texas à Austin) décrit l'observation d'un superfluide, normalement en mouvement constant, s'immobiliser. « Pour la première fois, nous avons observé un superfluide subir une transition de phase pour devenir ce qui semble être un supersolide », explique Dean. C'est un peu comme si l'eau gelait, mais à l'échelle quantique.


Les supersolides sont la version quantique prédite des solides classiques, définis comme un agencement fixe d'atomes dans un réseau cristallin répétitif. Paradoxalement, les supersolides peuvent présenter simultanément des propriétés liquides et solides : cristallins, comme les solides classiques, mais avec la même fluidité sans frottement qu'un superfluide.


Malgré ces prédictions, personne n'a encore observé avec certitude la transition de l'état superfluide à l'état supersolide dans l'hélium, ni dans aucune autre matière naturelle. Ces dernières années, des chercheurs du sous-domaine de la physique atomique, moléculaire et optique (AMO) ont simulé des versions de supersolides. Pour ce faire, ils ont utilisé des lasers et des éléments optiques afin de créer ce que l'on appelle un piège périodique, qui permet d'amener le fluide à adopter une structure cristalline – un peu comme de la gélatine confinée dans un bac à glaçons.


Ajustement de l'espacement inter-excitonique ℓe par déséquilibre des couches. Crédit : Nature (2026). DOI : 10.1038/s41586-025-09986-w


Le graphène comme plateforme


La formation spontanée d'un supersolide restait une énigme, laissant irrésolue l'une des plus grandes controverses de la physique de la matière condensée. Du moins, jusqu'à ce que l'équipe de Dean, qui comprenait Li (alors postdoctorant à Columbia) et un ancien doctorant, Yihang Zeng (aujourd'hui maître de conférences à l'Université Purdue), se tourne vers un cristal naturel : le graphène, une feuille d'atomes de carbone d'une épaisseur d'un seul atome.


Le graphène peut héberger des excitons. Ces quasi-particules se forment lorsque des feuilles de graphène d'une épaisseur de deux atomes sont superposées et manipulées de telle sorte qu'une couche possède un excès d'électrons et l'autre, un excès de trous (résidus lorsque des électrons quittent la couche sous l'effet de la lumière). Les électrons chargés négativement et les trous chargés positivement peuvent se combiner pour former des excitons. Sous l'effet d'un champ magnétique intense, les excitons peuvent former un superfluide.


Les matériaux 2D comme le graphène se sont révélés être des plateformes prometteuses pour explorer et manipuler des phénomènes tels que la superfluidité et la supraconductivité. En effet, les chercheurs disposent de nombreux paramètres ajustables, comme la température, les champs électromagnétiques et même la distance entre les couches, afin d'optimiser leurs propriétés.


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Courriel


Une phase quantique isolante inattendue


Lorsque l'équipe de Dean a commencé à manipuler les excitons dans leurs échantillons, elle a observé une relation inattendue entre la densité des quasi-particules et la température. À haute densité, les excitons se comportaient comme un superfluide, mais à mesure que leur densité diminuait, ils s'immobilisaient et devenaient isolants. Lorsque l'équipe a augmenté la température, la superfluidité est réapparue.


« La superfluidité est généralement considérée comme l'état fondamental à basse température », a déclaré Li. « Observer une phase isolante qui se transforme en superfluide est sans précédent. Cela suggère fortement que la phase à basse température est un solide excitonique très inhabituel. »


Alors, s'agit-il d'un supersolide ? « Nous ne pouvons que spéculer, car notre capacité à interroger les isolants est limitée », a expliqué Dean – leur expertise réside dans les mesures de transport, et les isolants ne conduisent pas le courant. « Pour l'instant, nous explorons les limites de cet état isolant, tout en développant de nouveaux outils pour le mesurer directement. »

À la recherche d'états quantiques à plus haute température


Les chercheurs étudient également d'autres matériaux stratifiés. Le superfluide excitonique, et probablement le supersolide, qui se forme dans le graphène bicouche, ne peut exister qu'en présence d'un champ magnétique intense. Bien que plus complexes à fabriquer selon les configurations requises, les matériaux alternatifs pourraient stabiliser les quasiparticules à des températures encore plus élevées et sans aimant.


Contrôler un superfluide dans un matériau 2D est une perspective passionnante : comparés à l'hélium, par exemple, les excitons sont des milliers de fois plus légers et pourraient donc potentiellement former des états quantiques tels que des superfluides et des supersolides à des températures bien plus élevées. L'avenir des supersolides reste à définir, mais il existe désormais des preuves solides que les matériaux 2D aideront les chercheurs à comprendre cet énigmatique phénomène quantique.



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RESUME

Les superfluides sont censés s'écouler indéfiniment. Des physiciens viennent d'observer l'un d'eux s'immobiliser.


Un superfluide dans du graphène bicouche a été observé passer à un état isolant à basses températures et densités, suggérant l'émergence d'une phase supersolide – un état quantique insaisissable combinant ordre cristallin et écoulement sans friction. Cette découverte démontre que les matériaux 2D comme le graphène ouvrent de nouvelles perspectives pour explorer et contrôler les phases quantiques telles que la superfluidité et la supersolidité.


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COMMENTAIRES


Je connaiossais le graphene  mais pas en tant que   substances  superfluides   et je trouve ce res résultats interessants   



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Publication details

Jia Li, Observation of a superfluid-to-insulator transition of bilayer excitons, Nature (2026). DOI: 10.1038/s41586-025-09986-w. www.nature.com/articles/s41586-025-09986-w


Journal information: Nature 


samedi 7 février 2026

sciences energies environnement blogger

 








Webb pushes boundaries of observable universe closer to Big Bang

Webb repousse les limites de l'univers observable et nous rapproche du Big Bang


Par Bethany Downer, Agence spatiale européenne


Édité par Gaby Clark, relu par Robert Egan


Notes de la rédaction


Générique

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Galaxie MoM-z14 du champ COSMOS (image extraite de la caméra NIRCam). Crédit : Agence spatiale européenne


Le télescope spatial James Webb (NASA/ESA/ASC) a une fois de plus surpassé toutes les attentes, tenant sa promesse de repousser les limites de l'univers observable et de nous rapprocher de l'aube cosmique grâce à la confirmation de l'existence d'une galaxie brillante ayant existé 280 millions d'années après le Big Bang.


Webb a désormais prouvé qu'il surpassera à terme la quasi-totalité des records établis durant ses premières années, mais la galaxie nouvellement confirmée, MoM-z14, recèle des indices fascinants sur la chronologie de l'univers et révèle à quel point l'univers primitif était différent de ce que les astronomes imaginaient. « Grâce au télescope Webb, nous pouvons observer plus loin que jamais auparavant, et le résultat est totalement différent de nos prédictions, ce qui est à la fois stimulant et passionnant », a déclaré Rohan Naidu, de l'Institut Kavli d'astrophysique et de recherche spatiale du MIT, auteur principal d'un article sur la galaxie MoM-z14 soumis à l'Open Journal of Astrophysics et disponible sur le serveur de prépublication arXiv.


En raison de l'expansion de l'Univers due à l'énergie sombre, les notions de distances physiques et d'« années passées » deviennent complexes lorsqu'on observe aussi loin. À l'aide du spectrographe proche infrarouge (NIRSpec) du télescope Webb, les astronomes ont confirmé que MoM-z14 présente un décalage vers le rouge cosmologique de 14,44. Cela signifie que sa lumière a traversé l'espace (en expansion), s'étirant et se décalant vers des longueurs d'onde plus longues et plus rouges, pendant environ 13,5 des 13,8 milliards d'années d'existence estimées de l'Univers.


« Nous pouvons estimer la distance des galaxies à partir d'images, mais il est essentiel de poursuivre et de confirmer ces estimations par une spectroscopie plus détaillée afin de savoir précisément ce que nous observons et à quel moment », explique Pascal Oesch, de l'Université de Genève en Suisse, co-responsable de l'étude.


Vidéo panoramique : Champ COSMOS (image NIRCam). Crédits : NASA, ESA, CSA, STScI, R. Naidu (MIT), J. DePasquale (STScI), N. Bartmann (ESA/Hubble). Musique : Stellardrone - Twilight.


Caractéristiques fascinantes


MoM-z14 fait partie d'un groupe croissant de galaxies étonnamment brillantes de l'Univers primordial — 100 fois plus que ce que les études théoriques prédisaient avant le lancement du télescope Webb, selon l'équipe de recherche.


« Un fossé grandissant se creuse entre la théorie et l'observation concernant l'Univers primordial, ce qui soulève des questions fascinantes à explorer », a déclaré Jacob Shen, chercheur postdoctoral au MIT et membre de l'équipe de recherche.


L'une des pistes que les chercheurs et les théoriciens peuvent explorer est la population d'étoiles la plus ancienne de la Voie lactée. Un faible pourcentage de ces étoiles présente une forte concentration d'azote, également observée dans certaines galaxies primordiales par le télescope Webb, notamment MoM-z14.


« Nous pouvons nous inspirer de l'archéologie et considérer ces étoiles anciennes de notre galaxie comme des fossiles de l'Univers primordial. En astronomie, nous avons la chance de disposer, grâce à la précision des observations du télescope Webb, d'informations directes sur les galaxies de cette époque. Il s'avère que nous observons certaines des mêmes caractéristiques, comme cet enrichissement inhabituel en azote », a expliqué Naidu.


Galaxie MoM-z14 du champ COSMOS (image de la boussole NIRCam) Crédit : NASA, ESA, CSA, STScI, R. Naidu (MIT), Traitement d'image : J. DePasquale (STScI)


La galaxie MoM-z14 n'existant que 280 millions d'années après le Big Bang, il n'y a pas eu suffisamment de temps pour que des générations d'étoiles produisent les quantités d'azote attendues par les astronomes. Une théorie avancée par les chercheurs suggère que la densité de l'Univers primordial a engendré des étoiles supermassives capables de produire plus d'azote que toutes les étoiles observées dans l'Univers local.


La galaxie MoM-z14 présente également des signes de dissipation du brouillard d'hydrogène primordial et épais qui régnait dans l'espace environnant. L'une des raisons de la construction du télescope Webb était de définir la chronologie de cette période de « dissipation » de l'histoire cosmique, que les astronomes appellent réionisation. C’est à ce moment que les premières étoiles ont produit une lumière suffisamment énergétique pour traverser le gaz d’hydrogène dense de l’Univers primordial et commencer à voyager dans l’espace, pour finalement atteindre le télescope Webb, et nous.


La galaxie MoM-z14 apporte un nouvel indice pour retracer la chronologie de la réionisation, un travail impossible avant que Webb ne lève le voile sur cette ère de l’Univers.


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Courriel


L’héritage de la découverte se poursuit


Avant même le lancement de Webb, des indices laissaient présager un événement inattendu dans l’Univers primordial.


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RESUME

Webb repousse les limites de l'univers observable et nous rapproche du Big Bang.


Le télescope spatial James Webb a confirmé l'existence de la galaxie MoM-z14 à un décalage vers le rouge de 14,44, soit 280 millions d'années après le Big Bang. MoM-z14 est exceptionnellement brillante et riche en azote, remettant en question les modèles actuels de formation des premières galaxies. Ses propriétés offrent de nouvelles perspectives sur la chronologie de la réionisation cosmique et la nature de l'univers primordial.


Des scientifiques viennent de cartographier l'arbre généalogique de…


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COMMENTAIRES

Le suivi des observations de Webb est passionnant !!!

Remettre en quzstion les toutes premieres  reactions  de fusion nucleaires  de  la reionisation  grace a la detection d' un pourcentage d azote  fort  est possible  mais ne me suffit pas personnellement !!!

 L utilisation  du re shift  pour determiner la distance  et la temporalite  de cette galaxie MoM-z14  n 'est elle ,elle aussi  pas a remettre en question  ???

J estime  que   la cosmologie a ctuelle  est trop frileuse  pour remettre beaucoup plys de choses en question !  we have to walk  in the  very wild side !!!!!!!


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Publication details

Rohan P. Naidu et al, A Cosmic Miracle: A Remarkably Luminous Galaxy at zspec=14.44 Confirmed with JWST, arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2505.11263


Journal information: arXiv 


jeudi 5 février 2026

SCIENCES ENENEREGIES ENVIRONNEMENT BLOGGER

 




Higher water levels could turn cultivated peatland in the North into a CO₂ sink


La hausse du niveau de l'eau pourrait transformer les tourbières cultivées du Nord en puits de carbone


Par l'Institut norvégien de recherche en bioéconomie


Édité par Lisa Lock, révisé par Robert Egan


Notes de la rédaction


The GIST


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Aurores boréales au-dessus du site expérimental de Pasvik. Crédit : Mikhail Mastepanov


À l'état naturel, la tourbière est l'un des plus importants réservoirs de carbone de la nature. En effet, le sol y est tellement saturé d'eau et pauvre en oxygène que la décomposition des matières végétales mortes est très lente. Les plantes ne se décomposent pas complètement, mais s'accumulent pendant des milliers d'années, formant d'épaisses couches de tourbe. Lorsqu'une tourbière est drainée pour l'agriculture, le niveau de l'eau baisse et l'oxygène pénètre dans la couche de tourbe. Les micro-organismes peuvent alors décomposer les matières végétales mortes beaucoup plus rapidement, libérant ainsi le carbone stocké pendant de nombreuses années sous forme de dioxyde de carbone (CO₂), un gaz à effet de serre.


Bien étudiées au Sud, mais pas au Nord


Depuis le XVIIe siècle, de vastes zones de tourbières en Europe et dans les pays nordiques ont été drainées, et de nombreuses études ont examiné comment ce drainage et les variations du niveau d'eau influencent les émissions de gaz à effet de serre. Cependant, on connaît peu de choses sur les tourbières drainées les plus septentrionales, où le climat est caractérisé par de basses températures, de longues nuits d'été claires et de courtes saisons de croissance.


« D'après des études menées dans des régions plus chaudes, nous savons que la remontée du niveau de la nappe phréatique dans les tourbières drainées et cultivées réduit souvent les émissions de CO₂, car la tourbe se décompose plus lentement », explique Junbin Zhao, chercheur au NIBIO. « Parallèlement, des conditions plus humides et pauvres en oxygène peuvent accroître les émissions de méthane, car les micro-organismes qui produisent du méthane se développent particulièrement bien lorsque le sol est presque dépourvu d'oxygène.»


Dans certaines conditions, les émissions d'oxyde nitreux peuvent également augmenter. Cela se produit lorsque le sol est humide mais pas complètement saturé d'eau : la décomposition de l'azote s'interrompt alors et produit de l'oxyde nitreux au lieu de l'azote gazeux inoffensif.


« Chaque gaz à effet de serre réagissant différemment aux variations du niveau d'eau, la concentration d'un gaz peut diminuer tandis que celle d'un autre augmente. C'est pourquoi il est important d'examiner le bilan gazeux global », explique Zhao. « Nous devons mesurer simultanément le CO₂, le méthane et l'oxyde nitreux tout au long de la saison afin de comprendre l'impact net réel dans les zones agricoles les plus septentrionales. »


Essai en plein champ sur deux ans dans la vallée de Pasvik, Finnmark


En 2022 et 2023, Zhao et ses collègues ont mené un vaste essai en plein champ à la station NIBIO de Svanhovd, dans la vallée de Pasvik, en Norvège du Nord. Des chambres automatiques ont mesuré les émissions de CO₂, de méthane et d'oxyde nitreux plusieurs fois par jour pendant toute la saison de croissance.


« L'expérience comprenait cinq parcelles qui, ensemble, reflétaient les conditions de gestion typiques d'un champ agricole drainé : différents niveaux de nappe phréatique, différentes quantités d'engrais et différents nombres de récoltes par saison », explique Zhao. Les résultats sont publiés dans la revue Global Change Biology.


Les chercheurs souhaitaient répondre à trois questions :


L’élévation du niveau de la nappe phréatique peut-elle rendre une tourbière arctique cultivée proche de la neutralité climatique ?


Le niveau de l’eau influe-t-il davantage sur les émissions de CO₂ du sol que sur l’absorption de CO₂ par les plantes ?


Comment la fertilisation et la récolte influencent-elles le bilan climatique global ?


Des niveaux d’eau élevés ont réduit les émissions.


Les résultats ont montré que lorsque la tourbière de Pasvik était bien drainée, elle émettait d’importantes quantités de CO₂, comparables à celles d’autres tourbières cultivées plus au sud. Cependant, lorsque la nappe phréatique a été élevée à 25-50 cm sous la surface, les émissions ont chuté brutalement.


« À ces niveaux d’eau plus élevés, les émissions de méthane et d’oxyde nitreux étaient également faibles, ce qui a permis d’obtenir un bilan gazeux global bien meilleur. Dans ces conditions, le champ a même absorbé légèrement plus de CO₂ qu’il n’en a émis », explique Zhao.


Un niveau élevé de la nappe phréatique dans les tourbières arctiques cultivées pourrait donc constituer une mesure climatique efficace.


Nos résultats sont particulièrement intéressants car les émissions ont été mesurées en continu, 24 h/24. Cela nous a permis de saisir de brefs pics d'émissions exceptionnellement élevées ainsi que les fluctuations quotidiennes naturelles, des détails souvent négligés lors de mesures ponctuelles.


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Fonctionne de manière optimale dans les climats froids


Lorsque la nappe phréatique est haute, le sol devient plus humide et le taux d'oxygène dans la zone racinaire diminue. Dans ces conditions, les plantes sont moins actives et absorbent moins de CO₂.


Malgré cela, les émissions totales de CO₂ diminuent sur le terrain.


« En effet, en conditions humides, le terrain a besoin de moins de lumière pour absorber plus de CO₂ qu'il n'en émet. Lorsque ce seuil est atteint plus tôt dans la journée, on obtient plus d'heures d'absorption nette de carbone », explique Zhao. Nos calculs montrent que cet effet est particulièrement marqué dans le nord, en raison des longues nuits d'été claires. Celles-ci offrent de nombreuses possibilités.

a récolte, cependant, a eu un effet manifeste. Lorsque l'herbe a été coupée et enlevée, du carbone a été soustrait au système, car les plantes stockent du carbone pendant leur croissance. « Si la récolte est très fréquente, on peut extraire plus de carbone qu'il n'en est stocké à nouveau. La couche de tourbe peut progressivement perdre du carbone, même lorsque le niveau d'eau est maintenu élevé », explique Zhao.


Il souligne donc l'importance de considérer conjointement le niveau d'eau, la fertilisation et la stratégie de récolte. Les mesures qui réduisent les émissions à court terme peuvent réduire le stockage de carbone à long terme, ce qui peut nuire à la santé des sols.


« Une solution pourrait être la paludiculture, c'est-à-dire la culture d'espèces végétales tolérantes à l'humidité afin de produire de la biomasse sans assécher le sol. »


Les variations locales peuvent modifier l'équilibre climatique.


Les chercheurs ont constaté d'importantes différences d'émissions au sein d'une même parcelle. Certaines zones ont absorbé du CO₂, tandis que d'autres en ont émis de grandes quantités.


« Ces variations locales peuvent fortement influencer la comptabilité climatique nationale et la conception des mesures, car un facteur d'émission standard peut ne pas refléter la réalité partout », conclut Zhao. « Les résultats de notre étude montrent clairement un besoin de mesures plus détaillées et d'une gestion plus précise des niveaux d'eau dans la pratique, en particulier là où les sols et les conditions agricoles varient considérablement d'un endroit à l'autre. »




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RESUME

Lélévation du niveau des nappes phréatiques pourrait transformer les tourbières cultivées du Nord en puits de carbone.


L'augmentation du niveau des nappes phréatiques dans les tourbières arctiques cultivées réduit fortement les émissions de CO₂ et peut faire passer ces zones de sources de carbone à de légers puits de carbone, avec des augmentations minimes de méthane et d'oxyde nitreux par temps froid. Cet effet est plus marqué dans les climats froids à forte luminosité, mais diminue à mesure que la température du sol augmente. La fertilisation a peu d'impact sur les émissions, tandis que des récoltes fréquentes peuvent réduire le stockage de carbone à long terme.


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COMMENTAIRES

Je ne suis pas compétant  en biologie des tourbieres  et j ignore d ailleurs  si les tourieres boréales    cultivées  représentent une surface importantes    ... Je ne porterai pas de jugement  donc sur l importance des resultats de cet article  .....

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Publication details

Junbin Zhao et al, Substantial Mitigation Potential for Greenhouse Gases Under High Water Levels in a Cultivated Peatland in the Arctic, Global Change Biology (2025). DOI: 10.1111/gcb.70599


Journal information: Global Change Biology 

SCIENCES ENEREGIES ENVIRONNEMENT BLOGGER

GRAPHIQUE DE L ARTICLE PRECEDANT



mercredi 4 février 2026

SCIENCES ENERGIES ENVIRONNEMENT BLOGGER

 









Aging populations could cut global water use by up to 31%, study finds


Le vieillissement de la population pourrait réduire la consommation mondiale d'eau jusqu'à 31 %, selon une étude


Par Hannah Bird, Phys.org


Édité par Sadie Harley, relu par Robert Egan


Notes de la rédaction


The GIST

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Face à la raréfaction croissante de l'eau à l'échelle mondiale, de nouvelles recherches suggèrent que les changements démographiques pourraient contribuer à préserver les ressources en eau. Crédit : Canva.


Partout dans le monde, la pénurie d'eau s'impose comme l'un des défis les plus urgents du XXIe siècle. Le changement climatique pousse les rivières et les nappes phréatiques à des niveaux extrêmes sans précédent, les sécheresses et les inondations s'intensifient, et la demande en eau douce augmente avec la croissance démographique et le développement économique.


Pourtant, de nouvelles recherches, publiées dans Water Resources Research, suggèrent qu'une évolution démographique souvent négligée – le vieillissement des sociétés, dû à la baisse de la natalité et à l'allongement de l'espérance de vie – pourrait avoir un impact étonnamment important sur la demande mondiale en eau, réduisant potentiellement les prélèvements d'eau jusqu'à 31 % d'ici le milieu du siècle.


Cet effet est particulièrement marqué dans certaines régions d'Asie, où des pays comme la Chine, Singapour, la Corée du Sud et le Japon devraient connaître une réduction de leur consommation d'eau d'environ 42 à 62 % en raison du vieillissement de leur population.


Historiquement, les projections de la demande en eau se sont concentrées sur la taille de la population, la croissance économique et le changement climatique. Rares sont les études qui ont explicitement pris en compte la structure par âge comme facteur déterminant de la consommation d'eau. En intégrant le vieillissement démographique à leur analyse, les chercheurs montrent que les pays dont la population est âgée (comme certaines régions d'Europe, le Japon et l'Amérique du Nord) sont susceptibles de connaître une croissance plus lente, voire une baisse, de leur demande en eau, tandis que les régions à population plus jeune, notamment une grande partie de l'Afrique subsaharienne, pourraient ne pas être concernées.


Le lien entre l'âge et la consommation d'eau


La demande en eau ne dépend pas uniquement du nombre d'habitants, mais aussi de leur profil. La nouvelle étude met en évidence une forte corrélation statistique entre la structure par âge d'une population et sa consommation d'eau globale. En analysant des données provenant de pays du monde entier, les chercheurs ont découvert que plus la part des personnes âgées augmente, plus la consommation totale d'eau diminue.


En chiffres, une augmentation de 1 % de la proportion de la population âgée de 65 ans et plus correspond à une diminution d'environ 2,17 % de la consommation d'eau. L'effet le plus marqué est observé dans l'industrie, où les prélèvements baissent d'environ 2,6 %, comparativement à des baisses plus faibles pour la consommation domestique (environ 2,3 %) et l'irrigation (environ 1,9 %).


Les personnes âgées ont généralement des taux d'activité énergivores plus faibles que les jeunes. Elles voyagent moins, utilisent moins de ressources liées au travail et aux loisirs, et consomment différemment les biens et services qui génèrent la demande en eau.


Bien que l'étude n'affirme pas que le vieillissement permette directement d'économiser l'eau comme lorsqu'on ferme un robinet, elle montre que l'évolution démographique modifie les modes de consommation et peut réduire considérablement la demande dans des secteurs tels que la consommation domestique, l'agriculture et l'industrie.


Selon les modèles des chercheurs, cette évolution démographique à elle seule pourrait réduire les prélèvements d'eau mondiaux dans les rivières, les lacs et les aquifères de 15 à 31 % d'ici 2050, par rapport à un scénario où la structure par âge resterait inchangée.


Facteurs influençant la demande en eau


Pour contextualiser ces chiffres, il est utile de comprendre ce que signifie « prélèvements d’eau ». Ce terme désigne le volume d’eau prélevé dans les sources naturelles pour l’agriculture, l’industrie, la production d’énergie et les besoins domestiques. Il se distingue de la « consommation », qui correspond à l’eau utilisée et non restituée à la source (par exemple, par évaporation ou incorporation dans des produits). Les prélèvements peuvent être importants même lorsque la consommation est relativement faible, si la majeure partie de l’eau est restituée aux rivières ou aux nappes phréatiques après utilisation.


Historiquement, la demande mondiale en eau a connu une tendance à la hausse. Au cours du siècle dernier, les prélèvements ont augmenté avec la croissance démographique et le développement économique, l’agriculture demeurant le principal consommateur dans la plupart des régions. Sans changement de politique ni amélioration de l’efficacité, de nombreuses analyses prévoient que la demande continuera d’augmenter dans les décennies à venir, ce qui pourrait exposer des centaines de millions de personnes à un stress hydrique, la demande approchant ou dépassant les ressources en eau renouvelables disponibles localement.


Il n’est pas surprenant que la rareté de l’eau suscite une attention croissante. De récentes évaluations de l’Organisation météorologique mondiale et des Nations Unies alertent sur le fait que l’accès à une eau douce fiable devient de plus en plus précaire à l’échelle mondiale. L’eau renouvelable, qui se reconstitue naturellement grâce aux précipitations et aux cours d’eau, n’augmente pas au même rythme que la demande, et le changement climatique rend les cycles hydrologiques plus imprévisible

D'autres études suggèrent que cette pression est déjà généralisée. Environ les trois quarts de la population mondiale, répartis dans plus de 100 pays, vivent aujourd'hui dans des régions qui ont connu une perte nette de ressources en eau douce. Même des pays traditionnellement riches en eau (comme le Canada, les États-Unis et la Russie), ainsi que des nations très peuplées (comme l'Inde et l'Iran), figurent parmi ceux qui perdent des quantités importantes d'eau.


L'effet du vieillissement sur la consommation d'eau par pays : le bleu et le vert indiquent une baisse de la consommation d'eau, tandis que l'orange et le rouge correspondent à une augmentation. Crédit : Yan et al., 2025.


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L'avenir du vieillissement


L'idée que le vieillissement des populations pourrait ralentir la croissance de la demande en eau ne signifie pas que la pénurie d'eau disparaîtra simplement. Mais elle offre une nouvelle perspective permettant aux décideurs et aux planificateurs d'anticiper les défis futurs, en mettant en lumière comment les changements sociaux peuvent influencer la demande à long terme, parallèlement aux tendances climatiques et économiques.


Cet effet est déjà visible dans certaines régions du monde. Dans des pays comme les États-Unis, la Chine et le Japon, le vieillissement de la population a contribué à réduire la demande en eau, reflétant une baisse de la consommation des ménages âgés et un désengagement progressif des industries consommatrices d'eau.


À l'inverse, des pays comme les Philippines et la Russie présentent le schéma inverse : le vieillissement de la population y est lié à une augmentation de la consommation d'eau, souvent parce que les personnes âgées restent actives dans l'agriculture, un secteur gourmand en eau, ou en raison de l'inefficacité relative des systèmes industriels et d'irrigation.


Ailleurs, des pays comme le Kenya illustrent comment le vieillissement peut coïncider avec une demande en eau agricole soutenue, tandis que des pays comme la Somalie connaissent des baisses importantes dues au ralentissement de l'activité économique et à l'exode des jeunes populations.


La prise en compte de ces tendances démographiques pourrait améliorer la planification de l'eau de plusieurs manières. Les décisions à long terme concernant les infrastructures (comme l'emplacement des réservoirs, des canalisations ou des stations d'épuration) dépendent souvent des prévisions de la demande future. Surestimer la demande peut engendrer des coûts inutiles, tandis que la sous-estimer peut laisser les communautés démunies. Intégrer le vieillissement de la population dans les projections, au même titre que l'urbanisation, les changements climatiques et l'évolution technologique, pourrait renforcer la planification.


Au-delà des infrastructures physiques, la politique de l'eau elle-même devra peut-être s'adapter. Si le vieillissement ralentit la croissance de la demande dans certaines régions, cela pourrait influencer l'urgence ou l'orientation des incitations à la conservation, des stratégies tarifaires et des mesures d'efficacité dans l'agriculture et l'industrie.


Pourtant, il ne faut pas relâcher nos efforts. Dans les régions où la demande en eau demeure élevée, le vieillissement à lui seul ne suffira pas à supprimer la nécessité de nouvelles solutions d'approvisionnement. Des technologies telles que le transport d'eau à longue distance et le dessalement resteront probablement essentielles, de même que les efforts visant à sensibiliser les jeunes générations aux économies d'eau, alors que le stress hydrique mondial s'intensifie.


Adaptation au changement climatique : une perspective démographique


Ces conclusions ne diminuent pas l'urgence d'adapter les systèmes d'eau au changement climatique, mais elles complexifient le tableau. Avec le vieillissement des populations, la demande en eau pourrait croître plus lentement, voire diminuer dans certaines régions, allégeant ainsi la pression sur les rivières et les aquifères déjà fragilisés. Cet effet démographique est cependant inégal. Dans les régions du monde plus jeunes et à croissance rapide, les variations climatiques des précipitations, de la fonte des neiges et des risques de sécheresse risquent de faire dépasser les ressources disponibles à la demande.


Ces résultats soulignent que l'évolution démographique n'est pas une simple tendance de fond, mais un facteur déterminant de la consommation d'eau future. À l'échelle mondiale, le nombre de personnes âgées de plus de 65 ans a fortement augmenté, passant d'environ 129 millions au milieu des années 1960 à près de 750 millions aujourd'hui, et devrait continuer de croître, pour atteindre potentiellement 2,5 milliards d'ici la fin du siècle.


Alors que les modèles de demande mondiale en eau continuent d'évoluer, cette étude suggère que négliger le vieillissement des populations pourrait priver les décideurs politiques d'un facteur essentiel dans la planification d'un avenir où chaque goutte

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RESUME


Le vieillissement de la population pourrait réduire la consommation mondiale d'eau jusqu'à 31 %, selon une étude.


On prévoit que le vieillissement de la population réduira les prélèvements d'eau mondiaux de 15 à 31 % d'ici 2050, l'effet étant plus marqué dans certaines régions d'Asie. Une augmentation de 1 % de la population âgée de 65 ans et plus est corrélée à une diminution de 2,17 % de la consommation d'eau, notamment dans l'industrie. Le vieillissement démographique modifie les modes de consommation, ralentissant la croissance de la demande en eau, mais ne dispense pas de la mise en place de stratégies de gestion de l'eau


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Commentaire


Je ne suis pas  un pssycho-ethnologue  de la vieilless  humaine  et ne critiqurrai pas cet article  ....E n  revanche  je juges les problemes  de l eau actuels et futurs  déjà préoccuânts  ...Voicidonc pour mes élèves un tableau général de la situation   ....

L'eau représente-t 75 % de la surface terrestre  ...Par conséquent qlle quantité d'eau y a-t-il sur Terre ? |Réponse :


Environ 71 % de la surface de la Terre est recouverte d'eau, et les océans contiennent environ 96,5 % de l'eau totale de la planète. L'eau est également présente dans l'air sous forme de vapeur d'eau, dans les rivières et les lacs, dans les calottes glaciaires et les glaciers, dans le sol sous forme d'humidité et dans les nappes phréatiques etc  ...L 'évolution du climat est multi factorielle  et ses conséquences  resteront incomplètes  et partiellement imprévisibles  longtemps   ....


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Publication details

Pengdong Yan et al, The Global Declining Effect of Population Aging on Water Use, Water Resources Research (2025). DOI: 10.1029/2024wr037685


Journal information: Water Resources Research 


Key concepts

droughtsindustrial water useirrigationwater resource management


mardi 3 février 2026

SCIENCES ENERGIES ENVIRONNEMENT BLOGGER

 





AI makes quantum field theories computable

L'IA rend les théories quantiques des champs calculables


Par l'Université de Technologie de Vienne


Édité par Lisa Lock, relu par Robert Egan


Notes de la rédaction


Par l'Université de Technologie de Vienne


Édité par Lisa Lock, relu par Robert Egan


Notes de la rédaction


The GIST

Ajouter comme source privilégiée


Crédit : Université de Technologie de Vienne


Une énigme de longue date en physique des particules est résolue : comment formuler au mieux les théories quantiques des champs sur un réseau pour les simuler de manière optimale sur ordinateur ? La réponse se trouve dans l'IA.


Les théories quantiques des champs sont le fondement de la physique moderne. Elles expliquent le comportement des particules et la description de leurs interactions. Cependant, de nombreuses questions complexes en physique des particules ne peuvent être résolues simplement par des calculs manuels, mais uniquement par des simulations informatiques extrêmement complexes de théories quantiques des champs.


Ceci pose des problèmes d'une complexité exceptionnelle : les théories quantiques des champs peuvent être formulées de différentes manières sur ordinateur. En principe, elles aboutissent toutes aux mêmes prédictions physiques, mais de façon radicalement différente. Certaines variantes sont totalement inutilisables, imprécises ou inefficaces sur le plan du calcul, tandis que d'autres sont étonnamment pratiques. Depuis des décennies, les chercheurs s'efforcent de trouver la méthode optimale pour intégrer les théories quantiques dans les simulations informatiques. Une équipe de l'Université technique de Vienne (TU Wien), en collaboration avec des équipes américaines et suisses, a démontré que l'intelligence artificielle peut engendrer des progrès considérables dans ce domaine. Leur article est publié dans Physical Review Letters.


Dans un ordinateur, le monde entier est une grille.


« Si nous voulons travailler avec des théories quantiques des champs sur ordinateur, nous devons les discrétiser. Ce n'est en réalité pas inhabituel », explique David Müller, de l'Institut de physique théorique de la TU Wien. Chaque image sur un écran d'ordinateur est composée de petits pixels discrets ; le calcul de la trajectoire d'une fusée lunaire s'effectue par petits intervalles de temps discrets.


Il en va de même en physique des particules : un réseau à quatre dimensions est créé, avec trois dimensions spatiales et une dimension temporelle. Chaque point du réseau est stocké dans l'ordinateur, et la théorie quantique des champs détermine comment les points du réseau interagissent. Ainsi, il est possible de simuler, par exemple, ce qui se produit lors des collisions massives de particules au CERN, ou le comportement de la matière peu après le Big Bang.


En théorie quantique des champs, l'espace et le temps sont continus. Cependant, lors de la transposition des théories sur un réseau discret, on dispose de certains degrés de liberté : différentes théories sur réseau correspondent à une même théorie continue. Il est essentiel de choisir la variante qui promet le meilleur résultat de calcul. À défaut, la simulation informatique risque de se retrouver dans une impasse et de ne pas trouver la solution correcte dans un délai raisonnable.


Échelle différente, même résultat


Les équations dites de point fixe constituent un élément clé du succès. « Certaines formulations de la théorie quantique des champs sur réseau présentent une propriété particulièrement intéressante », explique Urs Wenger de l'Université de Berne. « Ils garantissent que certaines propriétés restent inchangées, même si l'on affine ou grossier le maillage. Dans ce cas, nous savons que cette propriété est fiable et qu'elle concorde, même à faible résolution (c'est-à-dire sur une grille à maillage large), avec le continuum correspondant à une grille infiniment fine.»


C'est un peu comme une carte existant à différentes échelles : tous les détails ne seront pas identiques sur chaque version. Mais certaines choses restent les mêmes, quelle que soit l'échelle, comme les frontières entre les pays. On peut donc être quasiment certain que cette propriété, si elle est indépendante de l'échelle de la carte, est aussi une propriété de la réalité elle-même.


Le succès de l'IA


Il y a déjà 30 ans, des expériences étaient menées pour adapter les formules du maillage de cette manière. Cependant, il existe des centaines de milliers de paramètres, bien trop nombreux pour un humain. « Beaucoup ont commencé à explorer ces concepts il y a trente ans, mais à l'époque, nous n'avions tout simplement pas les moyens techniques », explique Kieran Holland de l'Université du Pacifique. « En unissant nos forces à celles de l'équipe de l'Université technique de Vienne (TU Wien), nous avons enfin pu revisiter ces idées de longue date. »


Pour concrétiser cette vision, l'équipe a développé un réseau neuronal spécialement conçu à cet effet. Les solutions d'IA prêtes à l'emploi ne permettent pas d'atteindre cet objectif ; il était nécessaire de développer une intelligence artificielle qui, dès le départ, garantisse le respect des lois physiques spécifiées.


L'équipe est parvenue à ce résultat. L'action – la grandeur physique cruciale dans ces théories quantiques des champs, également connue sous le nom de « quantum d'action » de Planck – a pu être paramétrée sur un réseau grâce à l'IA, de sorte que même les réseaux grossiers présentent des erreurs remarquablement faibles. « Nous avons pu démontrer que cette approche ouvre une voie totalement inédite pour simuler des théories quantiques des champs complexes avec un effort de calcul raisonnable », explique Andreas Ipp de la TU Wien.

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RESUME


L'IA rend les théories quantiques des champs calculables




L'intelligence artificielle permet une formulation optimale des théories quantiques des champs sur des réseaux discrets pour les simulations informatiques, améliorant considérablement l'efficacité et la précision des calculs. En utilisant des réseaux neuronaux conçus par l'IA et respectant les lois physiques, l'action peut être paramétrée de sorte que même des réseaux grossiers produisent des erreurs minimales, facilitant ainsi des simulations plus pratiques et fiables de phénomènes quantiques complexes.

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COMMENTAIRES

1/La theorie quantique des champs ,c est quoi au juste  ????

Au départ, la théorie quantique des champs est née dans les années 1930 afin de combiner les principes de la physique quantique et ceux de la théorie de la relativité restreinte. Elle permet de décrire par exemple ce qu'il se passe dans les accélérateurs de particules comme celui du CERN.

2/J 'aime bien donner aux élèves en exemple  clair sous forme de graphique ou d image ,en voici un !

 





Ce diagramme de Feynman représente l'annihilation d'un électron et d'un positron, qui produit un photon (représenté par une ligne ondulée bleue). Ce photon se décompose ensuite 

en une paire quark-antiquark, puis l'antiquark émet un gluon (représenté par la courbe verte). Ce type de diagramme permet à la fois de représenter approximativement les processus physiques mais également de calculer précisément leurs propriétés, comme la section efficace de collision.

3/C 'est ce genre de representation  que  l 'on recherche  sur les experimentations  d'accelerateurs par exemple ....

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Publication details

Kieran Holland et al, Machine-Learned Renormalization-Group-Improved Gauge Actions and Classically Perfect Gradient Flows, Physical Review Letters (2026). DOI: 10.1103/k41k-2pnc


Journal information: Physical Review Letters 


Key concepts

Quantum field theoryNumeric


lundi 2 février 2026

SCIENCES ENERGIES ENVIRONNEMENT BLOGGER









Milky Way is embedded in a 'large-scale sheet' of dark matter, which explains motions of nearby galaxies


Un fossile de fourmi vieux de 40 millions d'années, provenant de la collection d'ambre de la Baltique de Goethe, a été analysé par microtomographie à rayons X synchrotron, permettant une reconstruction 3D détaillée et la visualisation de ses structures internes. Le spécimen, †Ctenobethylus goepperti, a fourni de nouvelles données morphologiques et des informations précieuses sur ses relations évolutives et son comportement de nidification arboricole probable.


Le vieillissement de la population pourrait réduire la consommation mondiale d'eau jusqu'à 31 %, selon une étude


Le vieillissement de la population devrait réduire les prélèvements d'eau mondiaux de 15 à 31 % d'ici 2050, l'effet étant plus marqué dans certaines régions d'Asie. Une augmentation de 1 % de la population âgée de 65 ans et plus est corrélée à une diminution de 2,17 % de la consommation d'eau, notamment dans l'industrie. Le vieillissement démographique modifie les modes de consommation, ralentissant la croissance de la demande en eau, mais ne dispense pas de la mise en place de stratégies de gestion de l'eau.


La hausse du niveau des nappes phréatiques pourrait transformer les tourbières cultivées du Nord en puits de CO₂.


L'élévation du niveau des nappes phréatiques dans les tourbières arctiques cultivées réduit fortement les émissions de CO₂ et peut faire passer ces zones de sources de carbone à de légers puits de carbone, avec des augmentations minimes de méthane et d'oxyde nitreux par temps froid. Cet effet est plus marqué dans les climats froids à forte luminosité, mais diminue à mesure que la température du sol augmente. La fertilisation a peu d'impact sur les émissions, tandis que des récoltes fréquentes peuvent réduire le stockage de carbone à long terme.


Un monde disparu : une grotte ancienne révèle une faune millénaire.


Des fossiles découverts dans une grotte de Nouvelle-Zélande révèlent qu'environ 33 à 50 % des espèces d'oiseaux et de grenouilles anciennes ont disparu entre 1,55 et 1 million d'années, victimes de changements climatiques rapides et d'éruptions volcaniques. Parmi ces vestiges figurent des ancêtres du kakapō et du takahē, témoignant d'un important renouvellement faunique et d'une diversification évolutive significative avant l'arrivée de l'homme.


Webb repousse les limites de l'univers observable et nous rapproche du Big Bang.


Le télescope spatial James Webb a confirmé l'existence de la galaxie MoM-z14 à un décalage vers le rouge de 14,44, correspondant à 280 millions d'années après le Big Bang. MoM-z14 est exceptionnellement brillante et riche en azote, remettant en question les modèles actuels de formation des premières galaxies. Ses propriétés offrent de nouvelles perspectives sur la chronologie de la réionisation cosmique et la nature de l'univers primordial.


Des scientifiques viennent de cartographier l'arbre phylogénétique des 11 000 espèces d'oiseaux – et vous pouvez l'explorer.


Un outil en ligne complet cartographie désormais les relations évolutives des 11 000 espèces d'oiseaux, intégrant les recherches phylogénétiques et taxonomiques actuelles. L'explorateur phylogénétique des oiseaux du monde permet une exploration interactive de l'ascendance aviaire, de l'évolution des traits et de la biodiversité, soutenant à la fois la recherche scientifique et les expériences ornithologiques personnalisées.


Les superfluides sont censés s'écouler indéfiniment. Des physiciens ont observé l'arrêt d'un mouvement.


Un superfluide dans du graphène bicouche a été observé lors de sa transition vers un état isolant à basses températures et densités, suggérant l'émergence d'une phase supersolide – un état quantique insaisissable combinant ordre cristallin et écoulement sans friction. Cette découverte démontre que les matériaux 2D comme le graphène ouvrent de nouvelles perspectives pour explorer et contrôler les phases quantiques telles que la superfluidité et la supersolidité.


La « soupe primordiale » de l'Univers primordial était en réalité liquide, selon une étude.


Le plasma de quarks et de gluons, présent dans l'Univers primordial, se comporte comme un liquide dense et quasi parfait qui réagit collectivement aux quarks se déplaçant à grande vitesse, produisant des sillages semblables à ceux d'un fluide. Des expériences menées au Grand collisionneur de hadrons (LHC) utilisant des bosons Z comme marqueurs apportent une preuve directe de ces effets de sillage, confirmant que le plasma s'écoule et ondule plutôt que de se disperser comme des particules individuelles.


La metformine s'est révélée efficace pour prévenir le COVID long chez différents groupes à risque dans de multiples essais randomisés.


Administrée pendant ou peu après une infection aiguë au SARS-CoV-2, la metformine réduit significativement le risque de développer un COVID long chez divers groupes d'adultes à risque. En moyenne, le traitement de 50 cas aigus par la metformine pendant 14 jours permet d'éviter un cas de COVID long. La metformine réduit également la charge virale et est sans danger pour la plupart des adultes, mais ses effets chez l'enfant et sur les cas de COVID long déjà installés restent inconnus.


Un amphibien jurassique à langue projectile décrit comme une nouvelle espèce.


Une nouvelle espèce d'amphibien jurassique, Nabia civiscientrix, a été identifiée à partir de fossiles vieux de 150 millions d'années au Portugal. Mesurant environ 5 cm, elle possédait une peau écailleuse, des griffes, des paupières et une langue projectile. Cette espèce appartient au groupe éteint des Albanerpetontidae et représente certains des plus anciens restes connus de cette lignée dans la péninsule Ibérique. 

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RESUME


La Voie lactée est enfouie dans une vaste couche de matière noire, ce qui explique les mouvements des galaxies proches.


Des simulations indiquent que la Voie lactée et Andromède sont enfouies dans une vaste couche plane de matière noire, avec des vides au-dessus et en dessous. Cette structure explique les mouvements et la distribution observés des galaxies proches, s'alignant sur la loi de Hubble-Lemaître et résolvant une divergence de longue date.


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COMMENTAIRES

Cet article propose le résultat d une simulation  trés interessante   ...  Une touche d' humour  serait de dire  qu'avec A ndromede  et Voie Lactée  nous couchons  dans le meme  lit  ,fait de matiere noire !!!

Et autour c est le Vide !!!


De plus cela  explique RAIT 

que la constante de  Hubble   ne soit   valable   qu ence milieu seul  ?

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Publication details

Ewoud Wempe et al, The mass distribution in and around the Local Group, Nature Astronomy (2026). DOI: 10.1038/s41550-025-02770-w. www.nature.com/articles/s41550-025-02770-w


Journal information: Nature Astronomy