LE MONDE SELON LA PHYSIQUE/PHYSICS WORLD/ DEC 2016/1
Devant la multiplication des articles de PHYSICS WORLD COM je suis conduit pour ne pas proposer ici des blogs de longueurs interminables à morceler mon travail ..Ne soyez donc pas surpris si vous voyez mes articles de traductions présentées 3 ou 4 fois par mois au lieu de 2..______________________________________________________1 :Les mExotic cosmic rays have mundane origins
esures effectuées par le Spectromètre magnétique alpha (AMS) sur la Station spatiale internationale suggèrent que les rayons cosmiques exotiques comprenant des noyaux de bore ont des origines assez banales. Les astrophysiciens divisent les rayons cosmiques en deux catégories: primaire et secondaire. Les rayons cosmiques primaires sont produits dans des supernovæ et d'autres processus astrophysiques violents, alors que les rayons cosmiques secondaires sont créés quand leurs cousins primaires entrent en collision avec des atomes de gaz dans le milieu interstellaire. La grande majorité des rayons cosmiques sont des noyaux de carbone et sont considérés comme étant d'origine primaire, alors que tous les rayons cosmiques avec du bore sont considérés comme secondaires. En conséquence, le rapport des rayons cosmiques de bore / carbone (B / C) atteignant l'AMS devrait fournir une mesure de la quantité moyenne de matière interstellaire que les rayons cosmiques ont traversé. Il existe plusieurs modèles qui permettent de prédire la forme du spectre B / C en fonction de l'énergie, mais les mesures précédentes du B / C effectuées par les ballons n'étaient pas suffisamment précises pour déterminer quel modèle est le meilleur. Après avoir analysé 80 milliards de rayons cosmiques recueillis sur cinq ans, les physiciens de l'AMS ont conclu qu'un modèle relativement simple développé en 1941 par le mathématicien russe Andrey Kolmogorov décrit le mieux les données. Le résultat est d'un grand intérêt pour les physiciens qui étudient l'excès apparent des positrons de rayons cosmiques qui atteignent la Terre. On s'attendait à ce que ces particules aient été créées par des processus secondaires semblables à ceux des noyaux de bore, mais les résultats de l'AMS pourraient signifier qu'il existe des sources astrophysiques de positrons encore inconnues dans l'univers. La recherche est décrite dans Physical Review Letters.MON COMMENTAIRE / Je vous rappelle qu’ il y a des physiciens qui « chipotent » sur la nucléosynthèse primitive car le Lithium, le Béryllium et le Bore sont des éléments moins abondants qu’attendus ; l’hydrogène est l’élément le plus abondant 90% ,les autres éléments montrent une décroissance progressive de leur abondance en fonction des numéros atomiques croissants. On a donc encore des explications à espérer!___________________________________________________________2Swiss reject nuclear phase-out
sse a voté pour rejeter l'arrêt anticipé des cinq réacteurs nucléaires vieillissants du pays lors d'un référendum tenu hier. Quelque 54,2% des personnes ont voté «non» - sur une réduction de 45%proposée - à l'élimination progressive des centrales nucléaires du pays d'ici 2030. En Suisse, l'énergie nucléaire fournit environ un tiers de l'électricité - la deuxième source derrière l'hydroélectricité. Pourtant, quelques mois après la catastrophe nucléaire de Fukushima au Japon en mars 2011, le gouvernement suisse avait abandonné les projets de construction de nouvelles centrales nucléaires et de réacteurs. Le référendum tenu hier consistait à décider si ces usines existantes devaient être fermées avant que leur durée de vie prévue ne prenne fin. Les centrales sont maintenant susceptibles de continuer à fonctionner dans les années 2030, sous réserve de l'approbation des régulateurs de sécurité.MON COMMENTAIRE /Et mon petit doigt me dit que si tout se passait bien elles auraient droit à 50 ans de fonctionnement !__________________________________________________________________3Defects allow material properties to be programmed
Des chercheurs de l'université de Purdue dans l'Indiana ont dévoilé un nouveau type de matériel cellulaire avec des propriétés physiques qui peuvent être «reprogrammées» après sa fabrication. Des structures en forme de nids d'abeilles sont fabriquées à partir de polymères à mémoire de forme et contiennent des défauts modifiables qui font que les matériaux réagissent de certaines façons à des forces externes. La programmation peut se faire en chauffant le matériau puis en appliquant une force pour changer sa forme. La nouvelle forme est ensuite retenue ( en mémoire) lorsque le matériau se refroidit. La rigidité d'un matériau, par exemple, augmente de 55% lorsqu'elle est comprimée de 5%. «C'est assez impressionnant parce que normalement vous devriez fabriquer un nouveau matériel avec au moins deux fois l'épaisseur des murs pour obtenir un matériau avec une augmentation de 50% de la rigidité», explique David Restrepo de Purdue. Les applications possibles des nouveaux matériaux comprennent les métamatériaux acoustiques qui peuvent être réglés pour absorber le son à des fréquences spécifiques et des surfaces "furtives" qui ne reflètent pas les ondes radar. D'autres utilisations, selon les chercheurs, comprennent des casques de protection et des sièges d'auto qui s'adaptent au poids d'un conducteur. Les matériaux sont décrits dans deux articles dans le Journal international des solides et des structures.MON COMMENTAIRE /j ai déjà publié ici des articles matériaux à mémoire de forme induite ou des matériaux à mémoire de propriétés induites ( magnétisme) .Le sujet est très intéressant ; video a voir sur le texte anglmais_____________________________________________4csPhotons created in a superposition of two colours
Nov 29, 2016 10 commentsMulticoloured qubits could boost quantumNov 29, 2016 10 commentsDes photons individuels ont été placés dans une superposition quantique de deux couleurs différentes par une équipe de physiciens aux États-Unis et en Allemagne. De tels photons pourraient être utiles pour connecter différentes parties de réseaux d'information quantique qui fonctionneraient en utilisant une lumière de couleur différente.La superposition est un concept important de la mécanique quantique qui permet à un système physique d'être dans deux ou plusieurs états quantiques en même temps - jusqu'à ce qu'une mesure sur le système , vienne le mettre dans un état spécifique. Un photon, par exemple, peut être dans une superposition d'un état polarisé horizontalement et d'un état verticalement polarisé jusqu'à ce qu'il passe à travers un polarimètre.L'information peut être codée en états quantiques puis traitée dans un ordinateur quantique, qui utilise la superposition et d'autres caractéristiques de la mécanique quantique pour traiter les informations beaucoup plus rapidement que ce ne serait possible avec les ordinateurs classiques.Normalement, quand les physiciens pensent à un photon, il est dans un état d'énergie bien défini ayant une « couleur »spécifique. Cependant, la mécanique quantique permet au photon d'être dans une superposition de deux ou plusieurs états d'énergie - ou de couleurs. Dans leur dernier travail, Stéphane Clemmen et ses collègues de l'Université Cornell, de l'université Humboldt de Berlin et de l'université Columbia ont créé des photons «bichromatiques» en superposant deux couleurs différentes.L'équipe a créé des photons bichromatiques en utilisant une technique appelée "mélange de quatre-ondes de diffusion de Bragg". Cela se fait dans une fibre optique de 100 m de long qui est pompée avec deux faisceaux laser. Lorsqu'un photon "rouge" est lancé dans la fibre, il interagit avec la lumière laser et est placé dans une superposition bichromatique de l'état rouge initial avec un second état "bleu".Le réglage peut être ajusté de sorte que le photon émerge de l'extrémité opposée de la fibre avec une probabilité égale d'être soit rouge soit bleu si sa couleur est mesurée.Clemmen et ses collègues ont également pu ajuster la phase relative entre les états rouge et bleu dans la superposition quantique. Cela leur a permis de créer des photons qui étaient tous bleus lorsqu'ils étaient détectés, ou tout rouge, ou une combinaison spécifique de rouge et bleu. Cette capacité à ajuster la phase est la preuve que les photons étaient dans une superposition quantique cohérente. L'équipe a également montré que, avec une très haute probabilité, l'expérience détectera un photon à la fois - ce qui signifie que les chercheurs sont vraiment capables de voir des photons uniques dans une superposition de deux couleurs.La technique pourrait un jour être utilisée pour connecter des dispositifs quantiques qui fonctionnent en utilisant différentes couleurs de la lumière. Deux mémoires quantiques, par exemple, pourraient être mises dans un état d'intrication quantique en introduisant un photon bichromatique. Ces mémoires emmêlées s'avéreraient utiles pour une gamme d'applications de calcul quantique et de communication quantique. D'autres utilisations possibles incluent des mesures de spectroscopie sur des échantillons vivants tels que des yeux, ce qui doit être fait en utilisant des niveaux très bas de lumière incidente.La recherche est décrite dans Physical Review Letters.A propos de l'auteur Hamish Johnston est rédacteur en chef de physicsworld.comMON COMMENTAIRE /Astucieux certes …….Mais vous vous demandez surement comme moi pourquoi préparer par avance tant de zizi panpans pour ce mythique ordinateur quantique qui ne voit pas le jour …… ! ( et dont on, nous parle tout le temps !)___________________________________________________5Diamond batteries run on nuclear waste
Les déchets radioactifs des réacteurs nucléaires pourraient être utilisés pour créer de minuscules diamants qui produiraient de petites quantités d'électricité pendant des milliers d'années. C'est la revendication au cœur d'une proposition de chercheurs de l'Université de Bristol au Royaume-Uni, qui disent qu'ils ont une façon pratique de faire face à certains déchets de près de 95 000 tonnes de graphite radioactif qui a été utilisé comme modérateur dans le nucléaire du Royaume-Uni . L'idée est de rendre les déchets moins radioactifs en éliminant les noyaux de carbone-14 radioactifs, qui sont concentrés sur la surface du graphite. L'isotope serait alors intégré dans des diamants artificiels. Le carbone 14 a une demi-vie d'environ 5700 ans et décroît vers l'azote non radioactif-14 en émettant un électron à haute énergie. Il s'avère que le diamant est très bon pour transformer l'énergie libérée dans cette désintégration en courant électrique – essentiellement par la création d'une batterie qui va durer des milliers d'années. L'incorporation de carbone-14 dans le diamant est une option sûre, disent les chercheurs, parce que le diamant est dur et non réactif, il est donc peu probable que le carbone radioactif fuira dans l'environnement. Et parce que presque toute l'énergie de décomposition est déposée à l'intérieur du diamant, le rayonnement émis par une telle batterie serait à peu près le même que celui émis par une banane. L'équipe estime qu'une batterie de diamants contenant environ 1 g de carbone-14 livrerait environ 15 joules par jour. Une batterie standard de 20 g AA pourrait soutenir cette puissance pendant environ 2,5 ans, alors que la batterie de diamant durerait des centaines d'années sans une baisse significative de production. «Nous prévoyons que ces piles doivent être utilisées dans des situations où il ne serait pas possible de charger ou de remplacer des piles conventionnelles», explique Tom Scott de Bristol. "Les applications évidentes seraient dans des appareils électriques de faible puissance ou lorsque une longue durée de vie de la source d'énergie est nécessaire, comme pour des stimulateurs cardiaques, des satellites, des drones de haute altitude ou même des vaisseaux spatiaux. L'équipe a déjà montré que le dispositif pourrait fonctionner en plaçant un diamant non radioactif à côté du nickel-63, qui émet des électrons de haute énergie.MON COMMENTAIRE /Bien sur j’y suis très favorable et c’est une brillante idée car la fabrication de diamants est arrivée au stade industriel ( 600 tonnes par an il y a 10 ans déjà) et nous avons des tonnes de déchets graphite en France hérités de notre filière U nat -graphite-gaz dont nous ne savons que faire ! ( 35000 tonnes parait-il !) video à voir sur le texte anglais____________________________________________6Four new elements officially named
L’ International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) a nommé officiellement les éléments: 113, 115, 117 et 118L'élément 113 a été découvert àRIKEN Nishina Center for Accelerator-Based Science i au Japon et s'appellera nihonium (Nh) . Nihon est une translittération de "terre du soleil levant", qui est un nom japonais pour le Japon. Moscovium (Mc) est le nouveau surnom pour l'élément 115 et a été découvert à l'Institut commun de recherche nucléaire (JINR) à Moscou. L'élément 117 sera appelé tennessine (Ts) après l'état américain du Tennessee, qui abrite le laboratoire national Oak Ridge, tandis que l'élément 118 sera nommé oganesson après le physicien russe Yuri Oganessian, qui a dirigé l'équipe au JINR qui a découvert l'élément . «Les noms des nouveaux éléments reflètent les réalités actuelles», a déclaré Natalia Tarasova, présidente de l'UICPA. Elle ajoute que les noms reflètent «l'universalité de la science, en honorant des lieux de trois continents où les éléments ont été découverts - le Japon, la Russie, les États-Unis - et le rôle central du capital humain dans le développement de la science, Oganessian ". Les noms ont été proposés en juin et ont ensuite fait l'objet d'une période de consultation de cinq mois avant d'être approuvés par le Bureau de l'UICPA lundi.MON COMMENTAIRE / Ne m’écrivez pas pour me dire que vous êtes nationaliste et que vous attendez qu’ un jour un élément chimique soit nommé le francium car c est déjà fait ! ( depuis 1939 élément 87)_________________________________________________7L'imagerie fantôme –voilà une technique contre-intuitive qui produit des images d'un objet à l'aide de photons qui n'ont jamais interagi avec ce dernier - a été réalisée pour la première fois en utilisant des particules massives. Les chercheurs croient que leur nouvelle technique d'imagerie fantôme utilisant des atomes au lieu de photons pourrait être utilisée pour tester les principes fondamentaux de la mécanique quantique.Le concept sous-jacent de l'imagerie fantôme a été décrit pour la première fois par David Klyshko de l'Université d'Etat de Moscou en 1988. Des paires de photons corrélés avec des moments égaux et opposés sont envoyés simultanément sur des trajectoires différentes. L'objet de l'intérêt réside dans le chemin d'un photon de chaque paire. Ce photon peut interagir avec l'objet ou passer directement à un détecteur, qui enregistre seulement le temps de son arrivée. Le second photon parcourt une distance égale jusqu’à un détecteur qui enregistre précisément son heure d'arrivée et sa position.Si le photon parcourant le premier chemin n'interagit pas avec l'objet, chaque photon arrive à son détecteur exactement au même moment. Si le premier photon interagit avec l'objet, il n'atteint pas le détecteur ou est retardé. De façon cruciale, le second détecteur rejette tous les photons qui n'arrivent pas au meme moment qu'un photon atteint le premier détecteur. Cela lui permet d'accumuler une "image fantôme" de l'objet dans le premier chemin. La technique a d'abord été démontrée expérimentalement en 1995 par Alexander Sergienko - un ancien doctorant de Klyshko - et ses collègues à l'Université du Maryland à Baltimore.En principe, le montage devrait fonctionner parfaitement en utilisant des particules massives telles que des atomes à la place des photons. Cependant, cela n'a jamais été démontré précédemment, car il est difficile de trouver une source de paires de particules massives qui soit suffisamment intense pour produire une image dans un laps de temps raisonnable et pourtant il existe des corrélations suffisamment précises entre les particules de telle sorte que le détecteur puisset isoler les corrélées . Ceci est plus difficile avec les particules massives parce qu'elles voyagent beaucoup plus lentement que les photons, donc les temps d'arrivée sont moins certains.Les physiciens de l'Université nationale australienne de Canberra ont résolu ce problème en scindant un condensat de Bose-Einstein d'atomes d'hélium ultra-froids en 12 parties puis en les mettant en collision entre elles. A chacun des 11 points de collision, un halo de paires d'atomes dispersés et corrélés est produit. Les chercheurs ont permis aux atomes diffractés de tomber sous la gravité, en plaçant un masque dans le chemin de certains des atomes en chute et en enregistrant seulement le temps d'arrivée des atomes parcourant ce chemin. Les autres atomes ont enregistré position et heure d'arrivée et l'équipe a combiné les informations pour produire une image fantôme du masque avec une résolution submillimétrique.Chaque halo de paires a été dispersé par son moment légèrement différent et donc est arrivé au détecteur à un temps différent, ce qui permet de corréler les atomes plus tard. «Cela signifie que nous pouvons augmenter notre taux d'acquisition de données de plus d'un ordre de grandeur», explique Sean Hodgman, membre de l'équipe. Néanmoins, la production de l'image nécessite encore trois semaines de temps d'imagerie.Les chercheurs suggèrent que, avec un développement ultérieur, la technique pourrait potentiellement être utilisée pour permettre lithographie atomique, par exemple,MON COMMENTAIRE / J’étais prêt à écrire encore qu ‘il s agissait d’une manip de physiciens un peu fantaisistes de laboratoire , lorsque j ai lu la suite et qui vous interessera : “ In 2012, Anton Zeilinger and colleagues at the Institute for Quantum Optics and Quantum Information in Vienna, Austria, published a proposal to use ghost imaging to test whether or not separated entangled atoms exhibit non-local "Einstein–Podolsky–Rosen" (EPR) correlations between apparently localized properties such as momentum, so that a measurement of one can affect the state of the other. "Measuring EPR correlations with atoms has been a long-term goal of the field, and no one's managed to come up with a practical scheme," says Hodgman. Zeilinger's test cannot be done using the team'__________________________________________________________8LIGO resumes search for gravitational waves
L'Observatoire des ondes gravitationnelles à laser (LIGO) – essentiellement la paire de détecteurs d'ondes gravitationnelles à Hanford, Washington, et Livingston, en Louisiane – a subi presque une année de mises à niveau. Le 11 février, la collaboration LIGO annonçait la première observation directe des ondes gravitationnelles, provoquée par la collision de deux trous noirs à 1,3 milliard d'années-lumière. Ceci a été suivi par l'annonce d'une deuxième détection des ondes gravitationnelles le 15 juin, également de la fusion des trous noirs. Les détections ont été faites pendant la première période de LIGO de septembre 2015 à janvier 2016, et depuis, les ingénieurs ont apporté des améliorations aux lasers de l'installation, à l'électronique et à l'optique. Le détecteur Livingston a maintenant une amélioration d'environ 25% de la sensibilité, lui permettant de repérer les fusions de trous noirs à plus grandes distances. La sensibilité du détecteur Hanford est semblable à la première, mais la puissance du laser a été augmentée et le détecteur est plus stable, ce qui augmente le temps pendant lequel le détecteur est opérationnel. «Déjà, LIGO a dépassé nos attentes et, comme la plupart des scientifiques , je suis ravi de voir ce que LIGO plus sensible et amélioré va détecter ensuite», explique France Córdova, directrice de la National Science Foundation. Les détecteurs sont maintenant censés fonctionner pendant environ six mois avant de subir d'autres travaux d'entretien et de mise à niveau.MON COMMENTAIRE /Gros succés passé et grosses espérances pour le futur ……-----------------------------------------------------------------------Sound could move magnetic domain walls
9Les ondes sonores pourraient être utilisées pour déplacer des murs magnétiques dans des matériaux ferromagnétiques et antiferromagnétiques - selon les calculs de Se Kwon Kim, Daniel Hill et Yaroslav Tserkovnyak à l'Université de Californie, Los Angeles. L'effet, qui n'a pas encore été vérifié en laboratoire, pourrait être utilisé pour générer des solitons magnétiques dans des isolateurs et pourrait même trouver une utilisation dans des mémoires de circuit qui stockent des données dans des parois de domaine magnétique. Le trio a regardé un fil magnétique 1D dans lequel l'aimantation tend à pointer le long de la direction du fil. Les parois de domaine sont donc des régions le long du fil où l'aimantation tourne hors de la direction du fil pour obtenir une inversion dans la direction d'aimantation. Les calculs du trio se concentrent sur les vibrations transversales quantifiées - appelées phonons - qui peuvent se déplacer le long du fil. Ces phonons peuvent être polarisés circulairement (et porter un moment angulaire) ou polarisés linéairement (sans moment cinétique). Les calculs montrent qu'une paroi de domaine peut être déplacée par des phonons à polarisation circulaire, qui exercent un couple sur le mur lorsqu'ils le rencontrent. Plus étonnamment, la recherche suggère également que les phonons linéairement polarisés vont déplacer une paroi de domaine dans un fil antiferromagnétique en transférant simplement le moment linéaire à la paroi. La recherche est décrite dans Physical Review Letters.MON COMMENTAIRE /Pourquoi prevoir un effet que l’on s’abstient ensuite de vérifier ? REPONSE : les théoriciens ont besoin de petits bras esclaves !!!!!!_______________________________________10Smallest known asteroid is also one of the brightest
Le plus petit astéroïde connu mesure seulement 2 m de diamètre et est également l'un des astéroïdes les plus brillants situés près de la Terre jamais découverts - reflétant 60% de la lumière du soleil qui frappe sa surface. Baptisé 2015 TC25, l'astéroïde a été découvert en 2015 par le Catalina Sky Survey de l'Université de l'Arizona et a maintenant été étudié en détail par une équipe dirigée par Vishnu Reddy de l'Arizona. Les chercheurs ont utilisé quatre télescopes terrestres pour caractériser l'astéroïde et ils rapportent leurs résultats dans The Astrophysical Journal. Reddy croit que la surface de 2015 TC25 est semblable à une aubrite, qui est un type rare de météorite hautement réfléchissante. Les aubrites se composent de minéraux très brillants, principalement des silicates, qui se sont formés dans un environnement exempt d'oxygène à des températures très élevées. "Vous pouvez penser à cette chose comme une météorite flottant dans l'espace qui n'a pas frappé une atmosphère mais l'a fait au sol - pourtant," dit Reddy. «Il est particulièrement important d'étudier les propriétés physiques des petits astéroïdes proches de la Terre en raison des menaces que ces objets nous posent», ajoute Stephen Tegler, de l'Université de Northern Arizona, qui a également participé à la rechercheMon commentaire ; je pense à un résidu de météorite qui a déjà été vitrifié par des chocs et rendu ainsi brillante…..______________________A suivre
vendredi 9 décembre 2016
![Ghost image of a mask of the letters "ANU"](http://images.iop.org/objects/phw/news/20/11/45/PW-2016-11-30-Wogan-ghost.jpg "Ghost image of a mask of the letters "ANU"")
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