samedi 4 janvier 2025

SCIENCES ENERGIES ENVIRONNEMENT






Les  sujets de traduction de la semaine étant épuisé"s  je présente a mes lmecteurs quelques dernières nouvelles des trous noirs !

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En 2024, une équipe du Caltech met en évidence une structure issue d'un trou noir supermassif dont les jets sont de la taille record de 23 millions d'années-lumière. L'énergie pour les produire correspond à l'ingestion par le trou noir de l'équivalent de 850 millions d'étoiles équivalentes au soleil.

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Dans un trou noir actif où vont les choses aspirer ?

Les particules sont attirées au centre avec une force démesurée, toutes de plus en plus comprimées, jusqu'à ce qu'il ne reste plus rien, vraiment plus rien. Au centre d'un trou noir, on retrouve ce qui s'apparente à une lentille noire, lieu où la force de la gravité est telle que même la lumière y est absorbée.

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quelle est la température d'un trou noir ?

Les trous noirs stellaires sont très froids : leur température s'approche du zéro absolu (0 kelvin ou −273,15 degrés Celsius).

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Quel est le plus grand trou noir de l'univers ?

Trou noir de la galaxie centrale d'Abell 2199, reconnue pour son jet relativiste d'une longueur de l'ordre de × 105 années-lumière. Les estimations varient de 1 à 30 milliards de M☉.

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 Lorsque ces trous noirs  supermassifs  présentent des disques d accrétion  il  peut arriver qu ils développents  dex jets  d ecection  super énerergétiques   sur d 'énormes distances  et susceptibles  d engendrer a leur tour  de nouvelles étoiles 

 

 A  cuivre


 

A




jeudi 2 janvier 2025

SCIENCES ENERGIES ENVIRONNEMENT

 TRADUCTION DE //

Numerical simulations show how the classical world might emerge from the many-worlds universes of quantum mechanics




Notes des éditeurs

Les simulations numériques montrent comment le monde classique pourrait émerger des univers à plusieurs mondes de la mécanique quantique

par David Appell , Phys.org


Hugh Everett III a développé l'interprétation à plusieurs mondes de la mécanique quantique dans sa thèse de doctorat de 1957 à Princeton. Il a quitté la physique après ses études supérieures pour travailler pour l'armée américaine. Crédit : AZQuotes.com (avec lien vers https://alchetron.com/Hugh-Everett-III). Pour la politique de droits d'auteur, voir la section 3 sur https://www.azquotes.com/terms_of_use.html

Les étudiants qui apprennent la mécanique quantique apprennent l'équation de Schrödinger et comment la résoudre pour obtenir une fonction d'onde. Mais une étape cruciale est sautée car elle a intrigué les scientifiques depuis les premiers jours : comment le monde réel et classique émerge-t-il d'un grand nombre de solutions pour les fonctions d'onde ?


Chacune de ces fonctions d'onde a sa propre forme et son niveau d'énergie associé, mais comment la fonction d'onde « s'effondre-t-elle » dans ce que nous voyons comme le monde classique : des atomes, des chats et des nouilles de piscine flottant dans la piscine tiède d'un hôtel miteux de Las Vegas qui accueille une convention d'hommes d'affaires en gueule de bois essayant de vendre au monde une meilleure souricière ?


À un niveau élevé, cela est géré par la « règle de Born » - le postulat selon lequel la densité de probabilité de trouver un objet à un endroit particulier est proportionnelle au carré de la fonction d'onde à cette position.


Erwin Schrödinger a inventé son célèbre félin pour amplifier les conséquences de l'effondrement de la fonction d'onde : un événement simple, comme un événement quantique de désintégration radioactive d'un noyau atomique, se traduit d'une manière ou d'une autre par le fait que le chat macroscopique dans la boîte est soit vivant, soit mort. (Cette transition mystérieuse, peut-être seulement théorique, est appelée la coupure de Heisenberg.)


La mécanique quantique traditionnelle dit qu'à tout moment, le chat devient soit vivant, soit mort lorsque la boîte est ouverte et que l'état du chat est « mesuré ». Avant cela, le chat est, en un sens, à la fois vivant et mort : il existe dans une superposition quantique de chaque état. Ce n'est que lorsque la boîte est ouverte et que son intérieur est observé que la fonction d'onde du chat s'effondre dans un état défini de vie ou de mort.


Ces dernières années, les physiciens ont étudié ce processus plus en profondeur pour comprendre ce qui se passe. La modification de l'équation de Schrödinger n'a eu qu'un succès limité.


D'autres idées que l'interprétation de Copenhague décrite ci-dessus, comme la théorie des ondes pilotes de De Broglie-Bohm et l'interprétation des mondes multiples de la mécanique quantique, reçoivent davantage d'attention.


Une équipe de théoriciens quantiques d'Espagne a utilisé des simulations numériques pour montrer que, à grande échelle, des caractéristiques du monde classique peuvent émerger d'une large classe de systèmes quantiques. Leur travail est publié dans la revue Physical Review X.


"La physique quantique est en contradiction avec notre expérience classique en ce qui concerne le comportement des électrons, des atomes ou des photons isolés", a déclaré à Phys.org l'auteur principal Philipp Strasberg de l'Université autonome de Barcelone.


« Cependant, si l’on prend du recul et que l’on considère les quantités grossières que nous, les humains, pouvons percevoir (par exemple, la température de notre café du matin ou la position d’une pierre), nos résultats indiquent que les effets d’interférence quantique, qui sont responsables d’un comportement quantique étrange, disparaissent. »


Leur découverte suggère que le monde classique que nous voyons peut émerger de l’image des mondes multiples de la mécanique quantique, où de nombreux univers existent au même point de l’espace-temps et où un nombre potentiellement énorme de mondes se ramifie du nôtre à chaque fois qu’une mesure est effectuée.


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Mais un problème technique subsistait avec le portrait des mondes multiples : comment concilier les univers multiples avec l'expérience classique que nous avons au sein de notre univers unique ? Après tout, nous ne voyons jamais de chats dans une superposition de vivants et de morts. A priori, comment pouvons-nous parler d'autres univers, de mondes ou de branches dans un sens significatif ?


Dans leur article, Strasberg et ses co-auteurs écrivent : « Parler de mondes ou d'histoires différents devient significatif si nous pouvons raisonner sur leur passé, leur présent et leur avenir en termes classiques. »


Les co-auteurs ont tenté de résoudre ce problème d'une nouvelle manière. Alors que des travaux antérieurs ont introduit l'idée de décohérence quantique, où les objets que nous voyons naissent des nombreuses superpositions d'un système quantique lorsqu'il interagit avec son environnement, cette approche présente un problème de réglage fin : elle ne fonctionne que pour des types spécifiques d'interactions et de types de fonctions d'onde initiales.


En revanche, le groupe a montré qu'un ensemble de caractéristiques stables et auto-cohérentes émerge de la gamme de nombreuses évolutions possibles d'une fonction d'onde (avec de nombreux niveaux d'énergie) à des échelles observables, non microscopiques. Cette solution ne présente pas de problème de réglage fin, fonctionne pour un large choix de conditions initiales et de détails des interactions entre les niveaux d'énergie.


« En particulier », a déclaré Strasberg à Phys.org, « nous fournissons des preuves claires que cette disparition [des effets d'interférence quantique] se produit extrêmement rapidement - pour être précis : exponentiellement rapide - avec la taille croissante du système. C'est-à-dire que même quelques atomes ou photons peuvent se comporter de manière classique. De plus, il s'agit d'un phénomène omniprésent et générique qui ne nécessite aucun réglage fin : l'émergence d'un monde classique est inévitable. »


Le groupe a simulé numériquement l'évolution quantique jusqu'à cinq pas de temps et jusqu'à 50 000 niveaux d'énergie pour des systèmes quantiques non triviaux. Bien que cette évolution soit encore faible par rapport à ce qui sera nécessaire pour simuler les phénomènes classiques du quotidien, elle est bien plus importante que tous les travaux précédents.


Ils ont envisagé un large éventail de choix de la fonction d'onde initiale et des forces de couplage et ont découvert qu'il existait à peu près la même structure à grande échelle de branches stables : l'émergence d'une structure macroscopique stable et à évolution lente.


« De manière remarquable, nous démontrons aussi explicitement que des mondes classiques intéressants peuvent émerger d'un système quantique qui est globalement en équilibre thermodynamique. Même s'il est très peu probable que ce soit le cas dans notre univers, cela démontre néanmoins que l'ordre, la structure et une flèche du temps peuvent émerger sur des branches uniques d'un multivers quantique, qui semble globalement chaotique, non structuré et symétrique dans le temps. »


En reliant leur travail à la mécanique statistique, où des caractéristiques macroscopiques comme la température et la pression émergent d'un mélange de particules se déplaçant de manière aléatoire, le groupe a découvert que certaines branches mènent à des mondes où l'entropie augmente et d'autres à des mondes où l'entropie diminue. De tels mondes auraient des flèches entropiques du temps opposées.

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COMMENTAIRES


L' article m 'interesse par ses ''débouc's'' philosiphiques  et mème épistémologiques   ....

 Je livre pou commencer a mes lecteurs la traduction du  résumé US :''

Les étudiants qui étudient la mécanique quantique apprennent l'équation de Schrödinger et comment la résoudre pour obtenir une fonction d'onde. Mais une étape cruciale est ignorée car elle a intrigué les scientifiques depuis les premiers jours : comment le monde réel et classique émerge-t-il d'un nombre souvent élevé de solutions pour les fonctions d'onde ? ''

   Ces remarques  semblent nt nous conduire  vers  l impossibilité de résolutions  d un puzzle a 36000  questions  a résoltition ''miraculeuse'' pat  le passage  à l 'échelle de notre Réel familier  !!!

  Mais prendre les choses  ainsi   c 'est oublier  que  SCHRODINGER  et  EISENBERG   se sont déjà terriblement bagarré sur ces points là !   La description  du  Réel  a notre échelle  famlière  n 'échappe  pas a l imprecision de nos sens ou instruments   et à une  approximation statistique  spontanée volontaire  ou non !!!!!


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More information: Philipp Strasberg et al, First Principles Numerical Demonstration of Emergent Decoherent Histories, Physical Review X (2024). DOI: 10.1103/PhysRevX.14.041027


Journal information: Physical Review X 


© 2024 Science X Network


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Were Bohr and von Neumann really in conflict over quantum measurements?

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TRADUCTION  D E /


Two Earth-sized exoplanets orbiting nearby star detected



Deux exoplanètes de la taille de la Terre en orbite autour d'une étoile proche détectées

par Tomasz Nowakowski , Phys.org


Courbe de lumière SPOC PDCSAP pour TOI-6276 des secteurs 63 et 64. Crédit : Kunimoto et al., 2024.

Une équipe internationale d'astronomes a signalé la découverte de deux exoplanètes en orbite autour d'une étoile proche connue sous le nom de HD 101581. Les nouveaux mondes extraterrestres découverts sont légèrement plus petits que la Terre et gravitent autour de son hôte de très près. La découverte a été détaillée dans un article publié le 12 décembre sur le serveur de pré-impression arXiv.


Le Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) de la NASA a identifié plus de 7 300 exoplanètes candidates (TESS Objects of Interest, ou TOI), dont 589 ont été confirmées jusqu'à présent. Depuis son lancement en avril 2018, le satellite a effectué une étude d'environ 200 000 des étoiles les plus brillantes proches du Soleil dans le but de rechercher des exoplanètes en transit.


Une étude récente publiée par un groupe d'astronomes dirigé par Michelle Kunimoto du Massachusetts Institute of Technology (MIT) a confirmé la nature planétaire de deux TOI. L'équipe rapporte que les signaux de transit identifiés par TESS dans la courbe de lumière de TOI-6276, ou HD 101581, sont causés par deux mondes extrasolaires de la taille de la Terre.


"Les deux planètes ont été découvertes dans les secteurs 63 et 64 des observations TESS et validées statistiquement avec un suivi au sol à l'appui", ont écrit les chercheurs.


La planète la plus proche de l'étoile, désignée HD 101581 b, a un rayon d'environ 0,956 rayon terrestre et sa masse a été calculée comme n'étant pas supérieure à 3,6 masses terrestres. La planète tourne autour de son hôte tous les 4,47 jours, à une distance d'environ 0,046 UA de celui-ci. La température d'équilibre de HD 101581 b a été estimée à 834 K.


La deuxième planète, qui a reçu la désignation HD 101581 c, a presque la taille de la Terre (0,99 rayon terrestre), tandis que sa masse maximale a été déterminée à 4,2 masses terrestres. HD 101581 c a une période orbitale de 6,21 jours, est séparée de l'étoile mère d'environ 0,057 UA et sa température d'équilibre a été calculée à un niveau de 747 K.


Les astronomes ajoutent qu'ils ont également identifié un signal qui provenait probablement d'une troisième planète transitant par HD 101581. Si cela est confirmé, cette planète la plus éloignée aurait un rayon d'environ 0,98 rayon terrestre, une masse maximale de 3,6 masses terrestres et une période orbitale d'environ 7,87 jours.


En ce qui concerne l'étoile hôte, HD 101581, il s'agit d'une naine K avec un rayon d'environ 0,63 rayon solaire et une masse d'environ 0,74 masse solaire. L'étoile, qui se trouve à environ 41,7 années-lumière, est estimée avoir près de 7 milliards d'années, a une température effective de 4 634 K et une métallicité de -0,5 dex.


En conclusion, les auteurs de l'article notent que HD 101581, avec une magnitude de 7,77 mag dans la bande V, est donc l'étoile la plus brillante connue abritant plusieurs planètes en transit avec des rayons inférieurs à 1,5 rayon terrestre.

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COMMENTAIRE

Re marqle photo  qui aide comprendre  cette méthode  de discrimination des signaux  d une exoplmanète  occultant trés peu  la lumiere de son etoile ....Bravo  !!!!!

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More information: Michelle Kunimoto et al, Two Earth-size Planets and an Earth-size Candidate Transiting the Nearby Star HD 101581, arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2412.08863


Journal information: arXiv 


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Warm Saturn-sized exoplanet discovered with TESS

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What makes a supercluster?


mercredi 1 janvier 2025

SCIENCES ENERGIES ENVIRONNEMENT

TRADUCTION DE /

Algebraic geometry offers fresh solution to data center energy inefficiency




La géométrie algébrique offre une solution innovante à l'inefficacité énergétique des centres de données

par Kelly Izlar, Virginia Tech


Les centres de stockage de données augmentent la consommation d'énergie et menacent les objectifs climatiques. Les mathématiciens de Virginia Tech utilisent des structures géométriques pour développer une manière plus intelligente de stocker et de récupérer des données. Crédit : Kathy Acosta pour Virginia Tech

Le rythme effréné du partage, du stockage, de la sécurisation et de la diffusion des données a un prix effréné : la consommation d'énergie. Pour y remédier, les mathématiciens de Virginia Tech exploitent la géométrie algébrique pour cibler les inefficacités des centres de données.


« En tant qu'individus, nous générons des tonnes de données en permanence, sans parler de ce que produisent les grandes entreprises », a déclaré Gretchen Matthews, professeur de mathématiques et directrice du nœud de la Commonwealth Cyber ​​Initiative pour le sud-ouest de la Virginie. « La sauvegarde de ces données peut signifier la réplication et le stockage de deux ou trois fois plus d'informations si nous n'envisageons pas d'alternatives intelligentes. »


Au lieu de dupliquer les données, une opération gourmande en énergie, Matthews et Hiram Lopez, professeur adjoint de mathématiques, ont étudié l'utilisation de certaines structures algébriques pour décomposer les informations en morceaux et les répartir sur des serveurs proches les uns des autres. Lorsqu'un serveur tombe en panne, l'algorithme peut interroger les serveurs voisins jusqu'à ce qu'il récupère les données manquantes.


Les mathématiciens savent depuis les années 1960 que les polynômes peuvent être utilisés pour stocker des informations. Mais au cours de la dernière décennie, les chercheurs ont découvert comment construire des polynômes spéciaux qui peuvent stocker des données dans des configurations pratiques pour des applications telles que la récupération locale d'informations manquantes.


"Il s'avère que certaines belles structures mathématiques ont été développées au fil des ans et peuvent fournir un meilleur moyen de stocker des données et de répondre à des demandes supplémentaires", a déclaré Matthews.


La présentation d'une nouvelle méthode de stockage et de diffusion des données a été présentée dans un article de synthèse invité dans IEEE BITS.

Les travaux de Matthews et Lopez interviennent à un moment où la demande d'électricité est en plein essor dans tout le pays : les planificateurs du réseau prévoient que la demande de pointe augmentera de 38 gigawatts d'ici 2028. L'augmentation prévue est en grande partie due à la construction de nouveaux centres de données, dont beaucoup sont en cours de construction ou prévus en Virginie.


En plus de cibler les inefficacités dans la façon dont les fermes de serveurs stockent les données, la méthode s'attaque également à la consommation d'énergie associée à la façon dont les algorithmes des centres de données recherchent les informations demandées.


"Toutes ces structures sont liées au monde physique et elles sont soumises à l'espace et au temps", a déclaré Lopez. "Il faut de l'énergie pour trouver et récupérer des informations".


Si trop de personnes tentent d'accéder aux mêmes informations en même temps, le système échouera et entraînera ce que l'on appelle familièrement "la rupture d'Internet". Lorsqu'un selfie ou une vidéo devient viral, chaque demande de visualisation ou de partage du contenu envoie un ping à certains des serveurs qui stockent les sauvegardes. À un moment donné, il n'y a plus de copies disponibles pour être visualisées et le serveur tombe en panne.


La technique de Matthews et Lopez, qui utilise un code correcteur d'erreurs, améliore l'accès aux données et leur stockage de deux manières principales :


Les serveurs n'ont pas besoin de stocker des doublons complets d'informations, ce qui signifie qu'ils disposent désormais de plus d'espace de stockage.

En cas de panne de serveur ou d'effacement de données, l'algorithme n'a pas besoin de dépenser de l'énergie pour rechercher l'ensemble du réseau afin de récupérer les informations manquantes : il doit simplement voir ce que les serveurs voisins ont en réserve.

Dans un projet de recherche ultérieur et une publication pour Designs, Codes and Cryptography, Matthews et ses collaborateurs ont noté que la structure sous-jacente d'une classe particulièrement célèbre de codes correcteurs d'erreurs, appelés codes Reed Muller, permet de récupérer naturellement les informations manquantes.


Ce type d'application démontre à quel point les mathématiques profondes peuvent être pertinentes et avoir un impact sur les problèmes auxquels notre société est confrontée, non seulement ici dans le Commonwealth, mais en tant que nation et en tant que communauté mondiale, a déclaré Matthews.


« L'amélioration des systèmes et des processus que nous avons déjà en place peut nous aider à atteindre nos objectifs de croissance durable », a déclaré Matthews.

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COMMENTAIRES


Cet article  n 'apporte de soltion que pour un petit bout du problème !   Certes;puisque  le rythme  effréné du partage, du stockage, de la sécurisation et de la diffusion des données augmentent  et 

a un prix exorbitant  ,pour  y remédier, ce type de s mathématiciens  peut etre utile ........Mais le développement de l 'I  A et des clouds  va devenir vertigineux   !!

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Raisonnons :pourquoi le cloud consomme  tant d'énergie ?

Le stockage de données sur le Cloud est relativement peu onéreux. Ce qui en fait un outil de consommation utilisé de façon intensive. On appelle cela l'effet rebond. On stocke de toutet on accumule alors qu'on n'en aura peut-être jamais besoin ultérieurement!!   Le complexe de Gargantua   !!!


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More information: Kathryn Haymaker et al, Mathematical LoRE: Local Recovery of Erasures Using Polynomials, Curves, Surfaces, and Liftings, IEEE BITS the Information Theory Magazine (2024). DOI: 10.1109/MBITS.2024.3359988


Kathryn Haymaker et al, Algebraic hierarchical locally recoverable codes with nested affine subspace recovery, Designs, Codes and Cryptography (2024). DOI: 10.1007/s10623-024-01510-x


Provided by Virginia Tech 


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New load balancing method enhances multiplayer ga