03/03/2015
Le Monde selon la physique ( Physics world ) / FEVRIER 2015 -2ème partie
L’un des articles dont je vous présente les résumés va nous donner l’occasion de revenir sur une discussion entre les limites de la physique et celles des mathématiques et leurs transpositions dans le REEL…. ….Il s agira alors de décider si les horizons humains ne sont pas bien plus « troubles » que le » bon peuple » le pense ….. Et peut-être mêmes indéfinissables…. et si la passionnante question de BLAISE PASCAL sur les infinis peut trouver sa solution !
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Geophysicists blast their way to the bottom of tectonic plates
Feb 11, 2015 1 comment
Seismic-imaging method takes best "picture" yet of slippery zone beneath plates
Resumé :
Une couche mince à faible viscosité située à la base d'une plaque tectonique vient d etre imagée et révélée à une profondeur de 100 km sous l'île du Nord, en Nouvelle-Zélande, par une équipe internationale de chercheur(. Tim Stern, geophysicien Victoria University of Wellington.)Par l’ utilisation souterraine d’explosions de dynamite, on développe une imagerie haute résolution de type sismique - qui a révélé des informations inconnues jusqu'alors sur ce qui se passait en dessous des plaques tectoniques . Et ceci peut aider à expliquer comment les plaques tectoniques sont en mesure de glisser et de se déplacer
Le mouvement des plaques tectoniques à travers la surface de la Terre a longtemps été étudié, certaines caractéristiques sous-jacentes du processus ne sont pas encore comprises, laissant de nombreuses questions sans réponse. Développer une meilleure compréhension de la limite lithosphère-asthénosphère est essentiel. Les approches précédentes à l'étude de ces profondeurs ont été basées sur l'enregistrement des ondes sismiques, provenant de séismes lointains, qui ont été réfléchis jusqu'à la surface. Quand les ondes se propagent elles se divisent en deux ondes longitudinales et transversales, qui se déplacent à des vitesses différentes. Les temps d'arrivée relative révèlent la profondeur des limites réfléchissantes, tandis que la forme des ondes converties offre des informations sur la netteté de chaque limite
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Mon commentaire
Vous trouverez dans l’article les détails sur l’onde envoyée et la grille du tamis géographique utilisée
Pour M. Asghar( voir les commentaires ) il s agit d un « Remarkable work » ….Et il y rajoute la découverte très interessante suivante : « Just very recently, the study of Earth tremors have led to another far reaching discovery: its solid core Iron consists of two parts: one where the iron crystals are aligned East to West and the other with the South to North alignment and the thickness of the solid core is increasing about 0.1 mm per year at the cost of the above convective layer that produces the Earth's magnetic field; this means in the distant future the Earth will lose its convective layer and, hence, its protective magnetic field.”
On a donc prouvé la présence d’une fine couche « molle » de « pseudo graisse de glissement » entre lithosphère et asthénosphère
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Quantum random walk puts a limit on superposition
Feb 12, 2015 7 comments
Caesium atom violates "macrorealistic" assumptions
Existe-t-il une limite à la taille qu’une superposition quantique peut atteindre …Ou exprimé autrement des objets macroscopiques, tels que les humains ou les chats, existent ils également dans une superposition d'états quantiques?
Notre expérience quotidienne semble suggérer que les gros objets n’obéissent pas aux règles de la mécanique quantique et on les qualifie alors de comportement classique. Cela donne à penser qu'il pourrait y exister une limite fondamentale entre les mondes quantique et classique.
Pour essayer de fixer exactement où se situe la frontière, des chercheurs en Allemagne (Andrea Alberti à l'Université de Bonn, en Allemagne avec Carsten Robens également à Bonn et ses collègues au Royaume-Uni,)ont suivi le mouvement d'un atome dans un réseau optique. Ils ont constaté que l'atome se déplaçait de manière non classique, se comportant alors comme une superposition quantique qui occupe plus d'un emplacement à un moment donné.
D’autres manips effectuées sur des molécules assez larges ont par ailleurs montré q qu’elles interfèreraient avec elles memes …….
Or ill se trouve qu’en 1985 Anthony Leggett et Anupam Garg ont adopté une approche résolument différente en développant une théorie connue sous le nom "macro réalisme". Au lieu de montrer que la théorie quantique soutient, ils ont cherché à démontrer que quelque chose en dehors d'une description quantique pourrait etre en désaccord avec les observations expérimentales. En opposition explicite avec la théorie quantique, les deux théoriciens ont postulé que, dans la vision du monde macroscopique, des objets de grosse taille doivent être dans un état macroscopique déterminé à un moment donné, ne permettant alors aucune superposition ou aucun flou dans le système.
Les superpositions macroscopiques n’y sont pas autorisées et il est possible de faire une mesure du système sans influencer le système en aucune façon, ce qui signifie que vous pouvez toujours mesurer, situer l'emplacement d'un objet de grande taille sans le déranger.( contrairement au monde quantique où la mesure « casse tout » !)
Si ce macrorealisme dit le vrai, des mesures répétées, à des moments différents, d'un seul système macroscopique ne serait que statistiquement corrélé jusqu'à un certain degré, donnant ce qu'ils appelent l’inégalité Leggett-Garg (LG) . L'objectif était alors de violer l'inégalité avec les données expérimentales. Ceci se présente comme le pendant des célèbres inégalités de Bell, qui énoncent qu'un autre effet quantique de base, connu comme « intrication », est en effet possible. La différence est que, pour les inégalités de Bell, les mesures sont effectuées à différents points dans l'espace, tandis que pour l'inégalité LG, les expériences ont lieu à des moments différents. Au fil des ans, un certain nombre d'expériences ont eu lieu sur les photons.
A quel résultat nos auteurs ( ALBERTI et collègues) sont ils arrivés ?
Selon le macrorealisme, l'objet doit se déplacer toujours sur une trajectoire spécifique, indépendante de notre observation », dit-il , en expliquant« Le défi était de développer un système de mesure des positions des atomes qui permette de falsifier les théories macro-réalistes. L'équipe a observé la marche quantique aléatoire d'un atome de césium dans un réseau optique et utilisé un certain type de mesure "non invasive" qui montre la violation la plus rigoureuse de l'inégalité LG.
De manière presque parfaitement contraire à son cousin, classique l’ auteur montre que la particule dans une marche aléatoire quantique se déplace simultanément dans les deux directions - il y a une «superposition cohérente» vers la droite et vers la gauche. Dans ce nouveau travail, l'atome se déplace le long d'un des deux ondes stationnaires optiques qui ont des polarisations du champ électrique opposées.
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Mon commentaire :
Tout d’abord , concernant l’appréciation de ce travail , BRAVO pour les détails de manips ! Par ailleurs je suivrai celle de M. Asghar que je vous traduis : « l'inégalité Leggett-Garg(LG) et la marche aléatoire pour le macrorealisme est un concept intéressant. Cependant, la transition du domaine classique- quantique pour le LG-, n’ est pas nette, mais passe par un processus graduel; lequel se « déclenche « lorsque la longueur d'onde de Broglie de la particule concernée atteint sa taille physique et fait que la fonction d'onde correspondante décrivant sa dynamique via l'équation de Schrödinger, perd alors sa validité »
Mais le problème le plus passionnant se situe pour moi ailleurs : il concerne la détermination de l’entrée dans l’échelle du sub quantique …..Deux théories exposées ici à des époques différentes , celle de J-.J JEROME ET DE D.MAREAU montrent que la physique ACADEMIQUE « perd pied » pour décrire ce qui pourrait etre le REEL dans l’infiniment infiniment etc petit ….Les journalistes en mal de sensationnel se sont dépêchés de décrire ( !) les mystères qui se cacheraient derrière le célèbre « Mur de PLANCK » ! LEE SMOLIN aux Usa ET CARLO ROVELLI en France ( et d’autres) se sont attaqués aux granulosités de l’espace et du temps MAIS EN RESTANT DANS LES DIMENSIONS QUANTIQUES ,en deçà de ce Mur ….. Les mathématiques, fruit de l’invention symbolique humaine , ne nous interdisent pas d’accéder à divers ordres de grandeur de l’infiniment petit …..Et pour reprendre les traces du célèbre morceau de BLAISE PASCAL sur les deux infinis , lorsque vous projetez votre imaginaire asymptotiquement vers le zéro , vous pouvez le faire avec l’équation y= 1/X …..Et choisir les valeurs de x aussi grandes que vous voudrez , ou descendre encore bien plus vite avec l’équation y= 1/XX etc ……. (« No limit towards nothing …..except nothing !!! »).
En revanche la physique cherche elle à définir la granulosité ultime de l’espace et voir comment elle se concilie avec celle du temps et c’est un problème difficile car il met en balance le concept de l existence puis de la permanence de l’espace « occupé » et son énergie intrinsèque avec celui de l’instantanéité ….. JE VOUS EN REPARLERAI DANS LE « Pouvoir de l’ Imaginaire »
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L’article suivant semble constituer une provocation , Monsieur tout le monde n ignorant pas que les lasers transportent une énergie avec leur rayonnement ….Alors comment les utiliser pour refroidir ???????
Physicists reveal new way of cooling large objects with light
Feb 13, 2015 2 comments
Demonstration could lead to "stable optical springs" for gravitational-wave detectors
Une nouvelle technique de refroidissement d'un objet macroscopique avec l’emploi d’une lumière laser vient d’être démontrée par une équipe de physiciens en Allemagne et en Russie ( par Roman Schnabel et ses collègues de l'Institut Max Planck de physique gravitationnelle à Hanovre, l'Université d'Etat de Moscou et l'Université Leibniz de Hanovre )
. Tirer d’ une cavité optique une utilisation habile du bruit,alors que cela chauffe plutôt normalement un objet, voilà la technique qui pourrait conduire à l'élaboration de «sources optiques stables» qui stimulerait la sensibilité des détecteurs d'ondes gravitationnelles. La voie pourrait également être utilisée pour créer de grands oscillateurs en mécanique quantique pour étudier les propriétés quantiques des objets macroscopiques ou même créer des composants d'ordinateurs quantiques.
Par le passé des physiciens ont déjà réalisé des moyens de refroidissement sur de minuscules miroirs en les plaçant dans une cavité optique contenant la lumière laser. Lorsque le miroir est chaud, il vibre - c est a dire entraine la création d'une série de "bandes latérales" qui résonnent avec la lumière à certaines fréquences. La première bande latérale inférieure a une fréquence égale à la différence entre la fréquence de résonance de la cavité et la fréquence de vibration du miroir. Ainsi, quand un photon à cette fréquence entre dans la cavité, il peut être absorbé et réémis avec un quantum d'énergie vibratoire supplémentaire. À la suite de ce processus qu on pourrait qualifier de «couplage dispersif", le miroir se refroidit parce que l'énergie diminue .
Ce couplage dispersif fonctionne mieux lorsque la bande passante de la cavité est beaucoup plus petite que la fréquence de vibration du miroir. Ceci est possible pour des relativement petits miroirs avec des fréquences de vibration dans la zone des centaines de mégahertz. Toutefois, pour des miroirs plus massifs avec des fréquences de vibration dans les centaines de kilohertz, des cavités optiques avec des bandes passantes suffisamment étroites ne sont tout simplement pas disponibles.
Dans son dernier travail , Roman Schnabel et ses collègues de l'Institut Max Planck de physique gravitationnelle à Hanovre, et collègues de l'Université d'Etat de Moscou et l'Université Leibniz de Hanovre ont maintenant démontré que dissipation et couplage de dispersion pouvaient travailler ensemble pour refroidir de relativement grands miroirs. Basé sur une idée d'abord proposée par les chercheurs en 2013, la technique utilise une cavité créée par un interféromètre de Michelson-Sagnac (voir figure).
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Mon commentaire
Refroidir a toujours été un problème captivant pour un physicien ! ( voir mes articles en archive ici sur Kammerlingh Onnnes et la course vers le Zéro degré absolu !) ;Je vous passe le commentaire extasié de ASIWELL ,Kalamazoo, United States « Wow!I did read the article and I think this is an amazing piece of work!Physics at its very best. The 21st century is "heating up" .. as things can cool down like this!”
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A suivre
09:54 Écrit par olivier-4 |
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