LE MONDE SELON LA PHYSIQUE /PHYSICS WORLD COM /OCT 2016/3
1Mapping the universe’s superclusters and voids,
universe’s superclusters and voids
Des astrophysiciens au Royaume-Uni ont créé la carte plus importante jamais dressée sur les vides et superamas dans l'univers, carte dont ils disent qu’elle aidera à résoudre un mystère cosmologique posé de longue date. L'équipe, basée à l'Université de Portsmouth, a cartographié les positions des vides cosmiques - de grands espaces vides qui contiennent relativement peu de galaxies - et de superamas - d'énormes régions avec beaucoup plus de galaxies que la normale. L'auteur principal Seshadri Nadathur dit que leur nouvelle technique leur a permis de "faire une mesure très précise de l'effet que ces structures ont sur des photons du fond diffus cosmologique (CMB)», lorsqu’ ils passent à travers les structures. Selon Nadathur, les photons sont affectés par l ' «effet d'étirement de l'énergie sombre", ce qui provoque de minuscules changements dans la température de la lumière CMB selon l'endroit où elle est parvenue. En effet, les photons qui traversent les vides devraient être légèrement plus froids que la normale et ceux qui naviguent à travers les superamas devraient être plus chauds. Cet effet - connu sous le nom d'effet intégré Sachs-Wolfe (ISW) - a déjà été étudié, mais les premières cartes de superamas et de structures vides semblaient suggérer que l'effet était cinq fois supérieur à la valeur prédite. Le nouvel ensemble de données de l'équipe Portsmouth - qui a utilisé près d'un million de galaxies du Sloan Digital Sky Survey - est beaucoup plus grand. Ils ont également créé une nouvelle technique statistique pour pouvoir mesurer l'effet ISW sur les données de CMB, l'effet est négligeable. Cela a permis à l'équipe de faire une mesure très précise de l'effet ISW, et ils ont trouvé que le nouveau résultat convenait extrêmement bien avec les prédictions à l'aide de la théorie d'Einstein de la relativité générale. Le travail est publié dans The Astrophysical Journal Letters.MON COMMENTAIRE / Il est très prudent car les hypothèses qui sous-tendent le CMB et ses variations sont encore très controversées …..Et l’effet Sachs-Wolfe décrivant ces modifications éventuelles d’intensité des photons se promenant en espace dense chaud ou vide froid ne me plait guère ( à moins de relier l’effet S –W à l effet de décalage Doppler vers le rouge !)___________________________________________________________2New plasma pressure record,
Un nouveau record du monde pour la pression de plasma la plus élevée créée dans un réacteur tokamak de fusion vient d’être atteint par Earl Marmar et collègues travaillant sur l'installation Alcator C-Mod au Massachusetts Institute of Technology (MIT). Atteindre une haute pression de plasma est cruciale pour le développement des réacteurs de fusion parce que la quantité de puissance est reliée au carré de la pression du plasma. L'équipe du MIT atteint une pression de plasma de 2,05 atm dans un espace de 1 m3 - brisant le précédent record de 1,77 atm, qui était celui de Alcator C-Mod en 2005. La température du plasma a atteint plus de 35 millions de Kelvin, ce qui est deux fois plus chaud que le centre du Soleil Le plasma a produit 300 milliards de réactions de fusion par secondeMon commentaire :Ces records ne sont intéressants que dans la mesure où ils donnent l’espoir qu’un système tokamack sera utilisable , un de ces jours lointains !__________________________________________________________________3Predicting rogue ocean waves
Physicists predict rogue ocean waves
Les navigateurs savent depuis longtemps que certaines parties de la mer sont sujettes à des vagues « scélérates »extrêmement élevées, qui sont plus de deux fois la taille des vagues environnantes. Les physiciens en Allemagne ont fait quelques progrès pour prédire quand ces ondes rares et dangereuses se produisent. Günter Steinmeyer à l'Institut Max Born à Berlin et ses collègues de l'Université Leibniz de Hanovre et l'Université technique de Dortmund ont développé une nouvelle façon de mesurer le nombre des ondes qui interfèrent à des endroits précis dans l'océan, et ont montré qu'elle peut être utilisée pour alerter les navigateurs lorsque les conditions de mer sont bonnes pour l'émergence des vagues scélérates. La mesure de la métrique d’un "espace de dimension de phase" peut être faite à bord d'un navire, de sorte qu'elle pourrait fournir une alerte précoce dans des mers dangereuses. À l'avenir, la métrique peut être combinée avec des données météorologiques pour fournir des prévisions de conditions traitresses …..MON COMMENTAIRE /Ce problème de vagues scélérates m’a longtemps beaucoup intéressé….La physique macroscopique l’a peut être à peu près résolu grâce au traitement mathématique d’une solution de l'équation de Schrödinger non-linéaire unidimensionnelle produisant le soliton de Pérégrine …. Cf ma photo
Schéma de proportion des vagues scélérates ( j ai entendu un jour COUSTEAU parler dune vage de tsunami haute de 100 m prouvée!!! Mais en cosmologie primordiale on cherche encore comment ,d’un milieu ou Espace, doté d’un bruit epsilon et stochastique peut émerger tout d’un coup une éruption d’énergie se transformant plus ou moins en matière …..Attribuer à l’énergie de l’Espace « vide » a l’échelle quantique une telle possibilité est courant et explique les fermions virtuels de très courte vie …..Mais passer à l’échelle méso ou macro , c’est une autre paire de manches !________________________________________________4Un nouveau spectromètre sur plaquette qui emploie deux peignes de fréquences a été dévoilé par les physiciens à Caltech,États-Unis. Ce système de spectroscopie de précision est basé sur des lasers pulsés et utilise une technique connue sous le nom de spectroscopie à double peigne. Cela le rend mille fois plus précis et près d'un million de fois plus rapide que les instruments standard utilisés aujourd'hui. Basé sur une puce de silicium de taille millimètrique, le dispositif est une étape importante vers la création d'appareils portables capables en temps réel de la caractérisation précise de la composition chimique des échantillons biologiques ou environnementaux. Les experts disent que ces dispositifs pourraient avoir un certain nombre d'applications médicales et militaires.Ce nouveau spectromètre-on sur plaquette a été créé par Kerry Vahala et ses collègues, et il offre une résolution qui est environ mille fois mieux qu'un spectromètre à réseau classique. "Spectroscopistes, si vous pouvez leur donner plus de résolution - ils seront toujours clients !MON COMMENTAIRE :C’est un perfectionnement utile mais je n’ai jamais utilisé que des appareils à réseaux ou à prismes ;c est le développement des lasers qui a permis cela ( décrit dans SCIENCE)___________________________________________________5Tiny spheres made from proteins,
Artificial cell-like spheres made from proteins
Des sphères artificielles qui ressemblent à des cellules vivantes ont été élaborées à partir de protéines par des physiciens de l'Université de la Sarre en Allemagne. Les structures pourraient un jour être utilisées pour encapsuler des médicaments pour transport à des endroits ciblés dans le corps et ont été créés par Karin Jacobs et ses collègues. Les sphères sont fabriquées à partir de molécules d'hydrophobine, qui sont naturellement des protéines fibreuses qui sont utilisées par des champignons pour créer des revêtements imperméables à l'eau. Après avoir remarqué que ces molécules ont tendance à former des amas en solution, l'équipe a utilisé des flux entrecroisées d'huile et de l'eau pour faire pousser les touffes ensemble pour former de minuscules sphères creuses avec des parois fabriquées à partir d'une double couche de protéines (voir figure). L'équipe a réussi à "gonfler" les sphères en augmentant la pression d'eau à l'intérieur. Les chercheurs ont également pu créer des canaux ioniques dans les parois des sphères, qui pourraient être utilisés pour simuler la façon dont les cellules vivantes peuvent échanger des ions avec leur environnement. Les physiciens espèrent qu'ils pourraient même faire des vésicules artificielles utilisant leur technique, qui est décrit dans Advanced Materials.MON COMMENTAIRE /La physique au secours de la pharmacie ???POURQUOI PAS ???!!!________________________________________________________6Shape-shifting nuclei
Un aspect fascinant de certains noyaux atomiques est qu'ils adoptent des formes non sphériques dans leurs états d'énergie les plus bas. Ce phénomène est connu sous le terme coexistence de forme et s’est montré très difficile à décrire théoriquement.Tomoaki Togashi et ses collègues de l'Université de Tokyo ont effectué des simulations informatiques de noyaux de zirconium contenant 50-70 neutrons. Celles-ci suggèrent que le noyau est une sphère quand il a 52-56 neutrons puis subit une transition vers une forme déformée pour un plus grand nombre de neutrons - quelque chose qui est soutenue par des preuves expérimentales. Les simulations suggèrent également que la transition est une transition de phase quantique, . Les calculs prédisent aussi que les noyaux de zirconium dans la région de transition autour de 56 neutrons peuvent coexister dans des formes sphériques et dans des formes déformées qui diffèrent très légèrement en termes d'énergie. Pour aller plus loin, Togashi et ses collègues ont uni leurs forces avec une équipe internationale travaillant sur l'accélérateur S-DALINAC à Darmstadt, en Allemagne. Là, ils ont trouvé des preuves pour cette forme de coexistence dans le zirconium -96, qui a 56 neutrons. Décrit dansPhysical Review Letters.MON COMMENTAIRE / Cela fait longtemps déjà que cette hypothèse de noyau non sphérique a été vérifiée ( noyau en poire , en ballon de rugby etc )______________________________________________________7Long-lived silicon qubits
Silicon-qubit lifetime boosted by factor of 10
La durée de vie d'un bit quantique (qubit) des informations stockées dans le spin d'un électron dans le silicium a été augmentée par un facteur de 10 par Andrea Morello et ses collègues de l'Université de New South Wales en Australie. Le silicium pourrait être utile pour créer des ordinateurs quantiques parce que les dispositifs électroniques à base de semi-conducteur peuvent être réalisées avec une grande précision. L’information quantique peut être stockée dans les spins des électrons dans le silicium, mais plusieurs problèmes doivent d'abord être surmontés avant que des dispositifs quantiques pratiques puissent être réalisés. Un problème est que les spins interagissent avec leur environnement et perdent leur information quantique dans un processus appelé décohérence. Dans son dernier ouvrage , l'équipe de Morello a travaillé avec les spins des atomes de phosphore individuels qui ont été implantés dans le silicium. Des études antérieures ont montré que ces spins peuvent stocker l'information quantique pour environ 200 ms en présence d'un champ magnétique. Écrivant dans Nature Nanotechnology, l'équipe décrit comment il a utilisé un signal hyperfréquence appliqué pour augmenter la durée de vie des qubits de spin à 2,4 ms. Les micro-ondes forcent les spins à osciller à une fréquence spécifique, ce qui les rend beaucoup plus robustes au brouillage. Un avantage supplémentaire de ce nouvel qubit de spin est qu'il peut être contrôlé en utilisant des signaux micro-ondes – contrairement aux précédents qubits de spin de l'équipe.Mon commentaire : Il peut être agaçant pour mes lecteurs de constater que les diverses variétés de q bits ne débouchent toujours pas sur l’ordinateur quantique parfait ;La décohérence semble insurmontable en passant de l’échelle quantique à l’échelle méso ….___________________________________________________________8Consciousness is tied to 'entropy', say researchers
Oct 18, 2016 15 commentsLink discovered by studying electrical activity in people's brainsLa conscience semble apparaitre naturellement lorsqu’cerveau maximise son contenu d'information. C’est ce que conclue un groupe de scientifiques au Canada et en France, qui a étudié la façon dont l'activité électrique dans le cerveau des gens variait selon les états de conscience des individus. Les chercheurs constatent que les états de veille normales sont associées à des valeurs maximales de ce qu'ils appellent «l'entropie» d'un cerveau.La mécanique statistique est très bonne pour expliquer les propriétés thermodynamiques macroscopiques des systèmes physiques en termes de comportement des particules constitutives microscopiques de ces systèmes. Enhardi par ce succès, les physiciens ont de plus en plus essayé de faire la même chose avec le cerveau: à savoir, utiliser cette mécanique statistique pour modéliser les réseaux de neurones. La clé de cette situation a été l'étude de la synchronisation - comment l'activité électrique d'un ensemble de neurones peut osciller en phase avec celle d'un autre ensemble. La synchronisation implique à son tour que ces ensembles de neurones sont physiquement liés les uns aux autres, tout comme des systèmes physiques, tels que les oscillations de balanciers, deviennent synchronisées quand elles sont connectées ensemble.Leur dernier travail provient de l'observation que la conscience, ou du moins le bon fonctionnement du cerveau, sont associés non pas avec des degrés élevés ou même faibles de synchronicité entre les neurones, mais par des quantités moyénnées. Jose Luis Perez Velazquez, biochimiste à l'Université de Toronto, et ses collègues ont émis l'hypothèse que ce qui est maximisé pendant la consciencen’ est pas elle-même, mais le nombre de différentes façons dont un certain degré de connectivité peut être atteint par connectivité……..Perez Velazquez et ses collègues affirment que la conscience pourrait simplement être une «propriété émergente» d'un système - le cerveau - qui vise à maximiser l'échange d'informations et donc l'entropie, car cela aide la survie du porteur du cerveau en leur permettant de mieux modéliser l’ environnement . Sur la question de l'entropie, cependant, Guevarra Erra est prudent. Il dit que, personnellement, il aimerait avoir une meilleure compréhension des processus physiques qui se produisent dans le cerveau avant d'employer l'étiquette «entropie», expliquant que Perez Velazquez a tenu à utiliser le terme dans leur papier. Une option, dit-il, serait de réaliser des expériences nouvelles qui mesurent les quantités thermodynamiques dans le cerveau des sujets. Il note, par exemple, l'imagerie par résonance magnétique peut être utilisée pour mesurer l'oxygénation, qui est directement lié au métabolisme et donc à la production de chaleur.Guevarra Erra ajoute qu'il aimerait étendre leurs investigations au-delà de l'hôpital pour couvrir le comportement cognitif plus subtil, mais général. L'idée serait de surveiller l'évolution de l'activité du cerveau d'une personne tandis qu’elle i se concentre sur la réalisation d'une tâche spécifique, comme une discrimination entre des tonalités musicales ou d'essayer de trouver leur chemin dans un labyrinthe. Ceci, dit-il, devrait aider à établir si cette variable «entropie» est en corrélation avec le degré de sensibilisation ou tout simplement avec la présence ou l'absence de conscience.Un document décrivant le travail sera publié dans Physical Review E et est également disponible sur arXiv.MON COMMENTAIRE L’article a valu un déclanchement rapide de commentaires sur le forum anglais ….Je juge bien trop expéditive la connexion supposée entre conscience active d’un cerveau , son énergie de production de chaleur et son entropie dans le sens désordre ( alors que c’est un concept inventé pour la chaleur Ds = somme de DQ/TEN REVANCHE EST INTERESSANT LE CONCEPT DE CONSCIENCE GLOBALE ET LA CONNECTIVITE DES DIVERSES REGIONS DU CERVEAUA SUIVRE
lundi 31 octobre 2016
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