Le Monde selon la Physique /PHYSICS WORLD //2019 MARCH ISSUE 4

MY JOB AS USUAL / Voici les  Nouvelles saillantes  of your customized Science X Newsletter for week 10

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Plus de preuves de la masse des ondes sonores

-Un trio de chercheurs de l’Université de Columbia a découvert davantage de preuves montrant que les ondes sonores ont une masse importante. Dans leur article publié dans la revue Physical Review Letters, Angelo Esposito, Rafael Krichevsky et Alberto Nicolis décrivent l’utilisation de techniques efficaces de la théorie des champs pour confirmer les résultats obtenus par une équipe tentant de mesurer la masse transportée par les ondes sonores.

-Des chercheurs développent un "métamatériau acoustique" qui annule le son

Des chercheurs de l’Université de Boston, Xin Zhang, professeur au College of Engineering et Reza Ghaffarivardavagh, Ph.D. Un étudiant du Département de génie mécanique a publié un article dans Physical Review B démontrant qu'il est possible de réduire le bruit en utilisant une structure en anneau ouverte, créée selon des spécifications mathématiquement parfaites, pour couper les sons tout en maintenant le flux d'air.

-Une percée dans le soudage pourrait transformer la fabrication

Des scientifiques de l'Université Heriot-Watt ont soudé du verre et du métal à l'aide d'un système laser ultrarapide, ce qui constitue une avancée décisive pour le secteur de la fabrication.

-Les astéroïdes sont plus forts, plus difficiles à détruire qu'on ne le pensait

Un thème populaire dans les films est celui d'un astéroïde entrant qui pourrait éteindre la vie sur la planète. Nos héros sont alors lancés dans l'espace pour l'explorer. Mais les astéroïdes entrants peuvent être plus difficiles à casser que ce que les scientifiques pensaient auparavant, selon une étude de Johns Hopkins qui utilise une nouvelle compréhension de la fracture de la roche et une nouvelle méthode de modélisation informatique pour simuler les collisions d’astéroïdes.

-La science du tricot, non choisie

Datant de plus de 3 000 ans, le tricotage est une forme de fabrication ancienne, mais Elisabetta Matsumoto du Georgia Institute of Technology d’Atlanta pense que comprendre comment les types de points régissent la forme et l’étirement sera précieux pour concevoir de nouveaux matériaux «ajustables». Par exemple, un matériau flexible ressemblant à un tissu pourrait être fabriqué pour remplacer des tissus biologiques, tels que des ligaments déchirés, avec une extensibilité et un dimensionnement personnalisés pour s'adapter à chaque individu.

-La NASA capture des images inédites d'ondes de choc supersoniques

La NASA a capturé des photos sans précédent de l'interaction des ondes de choc de deux avions supersoniques, dans le cadre de sa recherche sur le développement d'avions capables de voler plus vite que le son sans  production du "bang sonique".

-Une étude confirme que les crabes fer à cheval sont vraiment des parents d'araignées, de scorpions

De sang bleu et blindés avec 10 pattes grêles, les crabes horseshoe ont peut-être toujours semblé un peu  hors normes !

-Les physiciens découvrent des états étonnamment complexes émergeant de simples réseaux synchronisés

Les lucioles, les cellules cardiaques, les horloges et les réseaux électriques le font tous: ils peuvent se synchroniser spontanément et envoyer des signaux à l'unisson. Pendant des siècles, les scientifiques ont été perplexes devant ce comportement auto-organisateur, proposant des théories et des expériences  Mais malgré les progrès réalisés sur le terrain, des mystères persistent, notamment en ce qui concerne la désynchronisation de réseaux d'éléments complètement identiques.

-Le premier vaisseau spatial israélien sur la lune envoie un selfie

Un vaisseau spatial israélien effectuant sa première mission sur la lune a renvoyé son premier selfie sur Terre, ont annoncé mardi les chefs de mission.

-L'affichage éblouissant dans  Hubble de deux galaxies en collision

Situé dans la constellation d'Hercule, à environ 230 millions d'années-lumière, NGC 6052 est une paire de galaxies en collision. Ils ont été découverts en 1784 par William Herschel et ont été à l'origine classés dans une galaxie irrégulière unique en raison de sa forme étrange. Cependant, nous savons maintenant que NGC 6052 est constitué de deux galaxies en train de se heurter. Cette image particulière du NGC 6052 a été prise à l'aide de la caméra à champ large 3 sur le télescope spatial NASA / ESA Hubble.

-Le sommeil augmente la dynamique chromosomique qui élimine les dommages de l'ADN accumulés pendant les heures de veille

Pourquoi les animaux dorment? Pourquoi les humains "perdent" une troisième partie  de leur vie à dormir? Tout au long de l'évolution, le sommeil est resté universel et essentiel pour tous les organismes dotés d'un système nerveux, y compris les invertébrés tels que les mouches, les vers et même les méduses. Mais la raison pour laquelle les animaux dorment, même en dépit de la menace constante des prédateurs, reste un mystère et est considérée parmi les questions les plus importantes sans réponse des sciences de la vie.

-Un laboratoire du CERN à la recherche de la matière noire

Le laboratoire de physique européen CERN a annoncé mardi qu'il prévoyait une nouvelle expérience de recherche de particules associées à la matière noire, qui représenteraient environ 27% de l'univers.

-La résistance aux antibiotiques se propage à partir des stations d'épuration

Les produits de traitement des eaux usées contiennent des traces d’ADN résistant aux antibiotiques. Ces produits sont souvent réintroduits dans l'environnement et dans l'approvisionnement en eau, entraînant potentiellement la propagation de la résistance aux antibiotiques. En tant que tels, des chercheurs de la Viterbi School of Engineering de l'Université de Californie du Sud ont étudié le développement de ces gènes potentiellement nocifs et dangereux dans les processus de traitement des eaux usées. Leurs conclusions, publiées dans Environmental Science & Technology, indiquent que même de faibles concentrations d'un seul type d'antibiotique entraînent une résistance à plusieurs classes d'antibiotiques.

-La force est avec nous, toujours? Réglage des forces du vide quantique depuis l’attractif jusqu’ àu répulsif

La force est forte non seulement dans les traditions de Star Wars, mais également en tant que propriété fondamentale en physique. Par exemple, les scientifiques peuvent mettre deux plaques métalliques non chargées proches l'une de l'autre dans le vide, et le tour est joué. - ils vont s'attirer comme Luke Skywalker et son sabre laser de confiance.

-Trois manières d'étudier la chimie organique changent le cerveau

L'apprentissage académique consiste à acquérir de nouvelles connaissances et compétences, mais ce n'est que récemment que de nouvelles connaissances ont pu apparaître dans le cerveau humain.

-Des biologistes déclenchent expérimentalement un rayonnement adaptatif

Lorsque le naturaliste Charles Darwin entra sur les îles Galapagos en 1835, il rencontra un oiseau qui déclencha une théorie révolutionnaire sur l'origine des nouvelles espèces. D'une île à l'autre, les pinsons avaient des dessins de bec extrêmement variés qui reflétaient leur régime alimentaire varié. Ce que l'on appelle les pinsons de Darwin est un emblème du rayonnement adaptatif, qui décrit le moment où des organismes d'une même lignée développent différentes adaptations en réponse à des concurrents ou à des prédateurs.

-Améliorer l'efficacité des cellules solaires avec un seau d'eau

-En regardant votre téléphone portable, vous réalisez que la batterie est faible, ce qui signifie que vous devez effectuer une autre longue promenade en ville et  payer  pour charger l'appareil. Quand vous rentrez chez vous, il commence à faire sombre. Vous allumez la lampe à pétrole qui projette une faible lueur dans la pièce. Une partie importante de votre revenu est brûlée par la lampe et émet des gaz nocifs. Respirer le même air que votre lampe allumée peut être équivalent à fumer plusieurs paquets de cigarettes par jour.

-Repenser les forêts anciennes à l'aide de lichens comme indicateur de la valeur de la conservation

Deux biologistes canadiens proposent un meilleur moyen d'évaluer la valeur de conservation des forêts anciennes

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 La force est avec nous,=..... Toujours? Réglage des forces du vide quantique d'attractif  à répulsif

4 mars 2019, Arizona State University

 

Le physicien de l'ASU, Frank Wilczek, a montré pour la première fois que la force de Casimir pouvait être inversée et rendue répulsive, ajustable ou améliorée, en fonction des propriétés du matériau inséré entre les 2 plaques. Crédit: Alan Stonebraker, American Physical Society

La force est forte non seulement dans les traditions de Star Wars, mais également en tant que propriété fondamentale en physique. Par exemple, les scientifiques peuvent mettre deux plaques métalliques non chargées proches l'une de l'autre dans le vide, et le tour est joué. – Elles s vont s'attirer comme Luke Skywalker et son sabre laser .

En 1948, le physicien théoricien néerlandais Hendrick Casimir prédit pour la première fois une force d'attraction responsable de cet effet - plus tard surnommé l'effet Casimir. Un demi-siècle plus tard, en 1996, la force de Casimir a été mesurée expérimentalement pour la première fois par Steve Lamoreaux du Laboratoire national de Los Alamos.

Mais tout comme les forces obscures et obscures de la force dans Star Wars, les scientifiques se sont demandé s'il pouvait exister une force de Casimir à la fois  de valeur égale mais  opposée.

"Entre deux matériaux identiques, cette force correspond toujours à une force de Casimir attractive , quels que soient les matériaux médiateurs", a déclaré le physicien de l'Université de l'Arizona, Frank Wilczek. "Pourtant, en principe, la force de Casimir peut être répulsive."

Wilczek explique que la génération d'une force répulsive de Casimir a suscité un vif intérêt pour des applications pratiques telles que l'industrie des semi-conducteurs, car les puces sont devenues de plus en plus petites avec des caractéristiques à l'échelle atomique.

"Ces dernières années, la population a déployé des efforts considérables pour créer des forces de Casimir répulsives, notamment en vue d'applications destinées aux nanodispositifs et aux colloïdes, qui peuvent contenir des parties proches que l'on souhaite séparer."

Wilczek et son collègue Qing-Dong Jiang de l'Université de Stockholm ont maintenant montré pour la première fois que la force de Casimir peut être inversée et rendue repulsive, ajustable ou renforcée, en fonction des propriétés du matériau inséré entre les plaques.

"Nous constatons que la force de Casimir peut, en fonction de la distance, osciller entre attractif et répulsif, et qu'elle peut être réglée en appliquant un champ magnétique externe", ont-ils déclaré

 La force est avec nous, toujours? Réglage des forces du vide quantique d'attrayant à répulsif

Pour rendre la force de Casimir répulsive  entre les plaques de métal, Wilczek et son collègue de l’Université de Stockholm, Qing-Dong Jiang, ont inséré un matériau entre les plaques pour rompre ce comportement. Ce matériau "chiral" (chiral vient du  grec)

Loin d'être une science sur  du « rien, » c est a dire  le "matériau" dans l'espace vide  entre les deux plaques métalliques, à cause des effets quantiques, est  en réalité un tas de rivières grouillant de force invisible - des ondes électromagnétiques contenant une énergie non exploitée. Au cours de l’effet Casimir, au fur et à mesure que les plaques se déplacent, certaines des ondes du vide sont progressivement évincées, ce qui donne plus d’énergie à leur environnement et génère une force attractive.

Le vide est rempli de fluctuations quantiques du champ électromagnétique - des photons virtuels qui apparaissent et disparaissent - et qui sont supposées se comporter de la même manière. Pour rendre les plaques repulsives et ajustables, Wilczek et son collègue de l’Université de Stockholm, Qing-Dong Jiang, ont inséré un matériau entre les plaques afin de briser ce comportement. Ce matériau "chiral" (chiral vient du mot grec qui signifie main) provoque deux types de photons qui diffèrent comme votre main gauche et droite ou, dans ce cas, des photons polarisés circulaires droit et gauche. Le matériau donne aux photons des vitesses différentes qui peuvent chacune transférer une quantité différente d’impulsion aux plaques.

Wilczek et Jiang ont calculé la force de Casimir entre deux plaques pour deux types de matériaux chiraux intermédiaires et à des températures différentes. Ils ont constaté que la force pouvait être ajustée en modifiant la distance entre les plaques ou en modifiant l'intensité d'un champ magnétique appliqué. Ils ont constaté que ces ajustements pouvaient générer une force de Casimir répulsive plus de trois fois supérieure à la force d'attraction de la même configuration dans le vide.

"La clé pour réaliser des forces de Casimir répulsives entre des objets similaires est d'insérer un matériau chiral intermédiaire entre eux", a déclaré Wilczek. "La force chirale de Casimir présente plusieurs caractéristiques distinctives: elle peut être oscillante, sa magnitude peut être grande et elle peut varier en fonction des champs magnétiques externes."

Ils espèrent que ces résultats fourniront aux physiciens et aux ingénieurs intéressés par les semi-conducteurs et les nano dispositifs une nouvelle manière d’explorer les comportements et les propriétés de différents matériaux au niveau quantique.

"Par la connexion de cette force à  des propriétés matérielles mesurables, indépendamment on obtient une multitude de phénomènes prédits qui reflètent directement les effets macroscopiques des fluctuations quantiques. "

Et peut-être que les scientifiques pourront même puiser un peu d’inspiration novatrice en puisant dans leur geek intérieur de Star Wars dans l’une des citations de films les plus célèbres de Dark Vador: "Ne sous-estimez pas la force."

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MPN COMMENTAIRE

J’avoue que cette manip de  WILCZEK  m a d abord paru sortir du cadre  de l’étude  du « contenu du  vide quantique » !

 Inserer entre deux plaques  très  rapprochées   non pas un vide le plus absolu possible  mais un matériau  solide  ( fut il chiral)  me paraissait n’ être  que le début d’une étude  techno   sur un banal  condensateur électrique  à  charge réglable  !!!!  je vous promets une etude du travail original l a semaine prochaine !

En savoir plus sur: https://phys.org/news/2019-03-tuning-quantum-vacuum-repulsive.html#jCp