LE MONDE SELON LA PHYSIQUE/PHYSICS WORLD/ DEC 2016-2
Voici les presque derniers arrivages de la fin de l’année . j’en profite pour vous signaler à nouveau que j’élimine dans la revue anglaise les nominations , les deuils , les mutations , les articles à dominance politique ou philosophique , les prix scientifiques etc.____________________________________________________1rsEarthquake-aftershock puzzle solved, say physicists
L'idée que des tremblements de terre plus petits ( que les journalistes baptisent répliques) suivent des tremblements de terre majeurs est un concept bien établi en géophysique. Cependant, les répliques ne sont pas expliquées par le modèle surnommé « d'avalanche » qui est employé pour décrire des tremblements de terre et des phénomènes semblables tels que la fissuration des matériaux solides. Le modèle classique dicte que les événements tels que les tremblements de terre sont aléatoires et donc il ne devrait y avoir aucune corrélation entre les séismes successifs. Or, Sanja Janićević, Lasse Laurson et ses collègues de l'Université d'Aalto en Finlande ont montré que cet écart pouvait être simplement le résultat de la mesure des répliques. En écrivant dans Physical Review Letters, les physiciens décrivent des expériences dans lesquelles ils ont surveillé le craquage d'un matériau solide. Ils ont constaté que lorsqu'ils fixaient le seuil de détection de leur appareil à des valeurs élevées - pour éviter de mesurer le bruit - un événement d'avalanche individuel apparaissait comme une séquence d'événements apparemment non liés. Cependant, quand ils ont réduit le seuil de détection, ce qui avait apparemment été répliques étaient en fait partie de l'événement principal avalanche.MON COMMENTAIRE /Il est banal en mesures physiques de positionner l’appareil sur la sensibilité maximale et de chercher à discriminer du bruit les valeurs d’un seuil significatif….. Il se peut ensuite que la détection du suivi du phénomène ne corresponde pas au même rapport initial signal sur bruit …..La théorie des séismes en modèle d’avalanche n est peut être qu’un approximation …JE RAPPELLE QU IL N EXISTE A CE JOUR AUCUN MODELE DE PREVISION A HEURE DITE DES SEISMES_____________________________________________________2Nuclear pasta boosts supernova neutrino emission
Les « pâtes » nucléaires qui se forment dans les supernovae devraient stimuler le nombre de neutrinos tardifs émis par les étoiles alors en explosion - ce qui rend plus probable que de tels événements pourraient être vus par les détecteurs de neutrinos sur Terre. Se formant juste avant que le noyau d'une étoile ne s'effondre et atteigne la densité nucléaire, les pâtes nucléaires comprennent des tubes, des feuilles et d'autres structures semblables à des pâtes fabriquées à partir de neutrons et de protons. Charles Horowitz de l'Université d'Indiana et ses collègues ont utilisé des simulations de dynamique moléculaire pour calculer comment les neutrinos produits dans une supernovæ diffusent ces pâtes nucléaires et ont constaté que les pâtes augmentent considérablement le nombre de neutrinos émis 10 secondes ou plus après l'effondrement du noyau. En rédigeant un pré-imprimé d'arXiv, l'équipe affirme que les neutrinos à retardement d'une supernova dans la Voie Lactée devraient être clairement visibles aux détecteurs de neutrinos tels que SuperKamiokande au Japon. La détection de ces neutrinos pourrait fournir des informations importantes sur l'effondrement des étoiles pour former des supernovaeMON COMMENTAIRE/ J’ai publié ici il y a longtemps des simulations mathématiques et photographiques de ce style d’études et je ne crois pas que les physiciens puissent donner des indications assez précises aux ordinateurs pour tracer l’image exacte et précises de réalités aussi chaotiques qu’un effondrement gravitationnel d’étoile ……______________________________________________________3csTiny device pumps out one electron at a time
Dec 2, 2016 4 commentsResearch paves the way to a new definition of the ampereLes physiciens devraient enfin pouvoir se débarrasser de la définition lourde et inexacte de l'ampère. C'est la prétention affichée des métrologistes en Allemagne, qui ont mesuré le courant électrique en comptant les électrons simples voyageant le long d'un fil microscopique. Les chercheurs disent que leur technique permettra aux scientifiques dans un certain nombre de disciplines différentes de faire de meilleures mesures sur des courants minuscules.Le changement pour modernisation de l'ampère fait partie d'une refonte plus générale du système SI des unités. Il est prévu que les sept unités de base - l'ampère, la seconde, le mètre, le kilogramme, le kelvin, la mole et la candela - seront ancrées dans des constantes de la nature. En particulier, les scientifiques sont impatients de redéfinir le kilogramme, qui est actuellement basé sur la masse d'un morceau spécifique de platine-iridium dans un coffre-fort de Paris et lentement en train de perdre des atomes.C'est en partie pour rompre son lien avec le kilogramme que les métrologistes sont désireux de redéfinir l'unité de courant électrique. Actuellement, un ampère est défini comme le courant circulant dans deux conducteurs parallèles étroits, infiniment longs placés à un mètre de distance dans un vide qui génère entre eux une force de 2 × 10-7 N pour chaque mètre de longueur. Cette formulation est en soi un problème car elle signifie que l'ampère est défini en termes de kilogramme (ainsi que le mètre et la seconde) parce que la force est égale à la masse fois l'accélération. En outre, rien ne peut être infiniment long, donc cette exigence doit être approchée en quelque sorte.Le dernier travail réalisé par Frank Hohls et ses collègues à l'Institut National de Métrologie (PTB) de Braunschweig vise à définir l'ampère en termes d'un certain (grand) nombre d'électrons simples traversant un canal conducteur dans un temps unitaire. Au centre de la proposition est la construction d'une "pompe à un seul électron", un transistor-comme dispositif qui transmet juste un électron lorsqu'il est activé par une tension de grille. Avec la tension oscillant peut-être plusieurs milliards de fois par seconde, le dispositif génère un courant suffisamment grand pour calibrer un ampèremètre - ce qui révèle la précision de l'instrument.L'équipe a fabriqué des pompes à un électron unique à partir de points quantiques - ces surfaces conductrices de taille submicronique gravées sur des substrats semi-conducteurs. En utilisant les pompes à des températures de l’ordre du milli kelvin, ils appliquent une tension de grille d'environ 0,5 GHz et une seconde tension fixe sur chaque point pour établir un puits de potentiel variable dans le temps qui capte brièvement puis éjecte des électrons un par un . Pour établir la précision de leurs dispositifs, les chercheurs utilisent un amplificateur spécialement développé qui convertit le courant qui le traverse en une tension, qui est mesurée par un voltmètre calibré à l'aide de deux autres phénomènes quantiques - l'effet Hall quantique et l'effet Josephson.Les chercheurs ont pu mesurer le courant transmis par les pompes avec une précision de 0,16 parties par million. Cela est nettement meilleur qu'avec une version antérieure de leur appareilréalisée l'année dernière, ce qui correspond à la précision des mesures qui peuvent être effectuées en utilisant la définition de force existante de l'ampère - 0,2 parties par million. Les nouvelles mesures ont également été effectuées plus rapidement - nécessitant seulement 21 heures, plutôt que les plusieurs jours employés il y a un an. "Le dispositif de mesure utilisé dans cette expérience représente l'état de l'art dans la métrologie à petit-courant", explique le membre du groupe Hansjörg Scherer.Selon Scherer, qui a dirigé l'effort PTB pour concevoir le nouvel amplificateur, des mesures plus précises rendues possibles par les pompes pourraient s'avérer utiles dans un certain nombre de domaines. Parmi eux, dit-il, il y a la détermination des niveaux de radioactivité dans les chambres d'ionisation et le comptage des particules d'aérosol dans l'air.Ian Mills, un expert en métrologie à l'Université de Reading au Royaume-Uni, loue le "travail précieux et excellent" qui est fait sur ce comptage d'électrons à la PTB. Mais il croit qu'une meilleure définition de l'ampère peut être obtenue simplement en utilisant la valeur la plus précise pour la charge d'électrons disponible aujourd'hui - qui est basée sur d'autres mesures, y compris celle de la constante de structure fine. Cette valeur de l'ampère a une précision d'environ 20 parties en milliard et devrait être , dit-il, très probablement utilisée dans la nouvelle définition de l'ampère qui devrait être approuvée par la Conférence générale sur les poids et mesures - Autoriser les changements au système SI. «Je pense que les expériences de comptage d'électrons sont fascinantes», dit-il, «mais elles ne sont pas encore suffisamment précises pour entrer dans la compétition ».François Piquemal, du Laboratoire National de Métrologie et d'Essais (LNE) de Paris, adopte un point de vue légèrement différent, arguant que le comptage d'électrons offre un moyen de réaliser l'ampère dans la pratique plutôt que de le définir. Il soutient que les pompes à un seul électron sont les mieux adaptées pour mesurer des courants jusqu'à environ un nano ampère , tandis que l’ autre approche - impliquant la combinaison des standards quantiques Hall et Josephson par la loi d'Ohm - est préférable pour les courants plus importants. "The research is described in a paper that will be published in Metrologia.About the author :Edwin Cartlidge is a science writer based in RomeMon commentaire : très saine compétition !Bravo !__________________________________________________4rsLes vibrateurs sont des dispositifs minuscules qui convertissent les vibrations linéaires en mouvement de rotation et sont d'un grand intérêt pour les scientifiques qui étudient les mouvements collectifs des particules en physique, en biologie et en chimie. Dans cette dernière étude, Christian Scholz, Sean D'Silva et Thorsten Pöschel de Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg en Allemagne ont créé un vibrateur qui est alimenté par un sol vibrant - quelque chose qui est commun dans le traitement des matériaux granulaires, où le mouvement collectif peut émerger. Le dispositif cylindrique a environ 1 cm de diamètre et est soutenu par sept pieds, qui sont tous pliés au même angle (voir figure). Les jambes sont élastiques et cela pousse le vibrateur à tourner lorsqu'il est soumis à des vibrations verticales. Dans ce dernier travail, Scholz et ses collègues ont identifié deux manières distinctes dans lesquelles ce mouvement se produit: en anglais le «ratcheting» et le «tumbling». Le mode à cliquet ( ratcheting) se produit à des amplitudes de vibration relativement faibles. Les jambes du vibrateur se déplacent en synchronisation avec la base vibrant de haut en bas, avec ce dispositif avançant en rotation à chaque cycle vibrationnel - tout comme un cliquet. Le mode tumbling se produit lui à des amplitudes vibratoires plus élevées et n'implique pas le mouvement synchrone des jambes. Dans ce mode, les jambes tendent à rester dans l'air pendant plus d'un cycle de la vibration. Bien que le vibrateur tourne en mode tumbling, il le fait d'une manière très irrégulière avec des fluctuations chaotiques. La recherche est décrite dans New Journal of Physics.MON COMMENTAIRE :je suis revenu à la publication de Physics pour comprendre l’usage COMMUN de cet étrange bidule ! je vous conseille la vision de you TUBE sur une application de ces zizi pan pans ! ces jeunes enfants vont vous charmer avec leur jouets !!!!__________________________________________________5Fully integrated microwave communications device is a first
Le premier appareil photonique pour signaux micro-ondes avec tous les composants nécessaires intégrés sur une seule puce vient d’être produit par des chercheurs en Espagne. La conception pourrait avoir des implications importantes pour la prochaine génération de la technologie de communication sans fil, où les exigences accrues pour la capacité de données nécessiteront l'utilisation de signaux multiplexés plus fréquents que l'électronique traditionnelle ne peut pas traiter efficacement aux vitesses requises. Le traitement des signaux optiques constitue une solution évidente, mais le coût des composants requis s'est jusqu'à présent révélé prohibitif pour les applications de télécommunications. Les chercheurs ont tenté de réduire les coûts, ainsi que la taille physique et les besoins en énergie, en intégrant de plus en plus de composants sur des puces simples, bien que cela se soit révélé difficile. José Capmany Francoy et ses collègues de l'Université Polytechnique de Valence ont pressé tous les composants nécessaires pour un filtre hyperfréquence sur un seul morceau de phosphure d'indium - y compris un laser, un filtre optique accordable et des photodétecteurs. Le filtre optique est réglé en changeant sa température - ce qui peut être obtenu en appliquant des tensions aux broches spécifiques de la puce pour alimenter un réchauffeur interne. Le dispositif a souffert de graves problèmes: par exemple, les chercheurs ont dû mesurer la sortie optiquement en raison de l'interférence lors de la mesure de la sortie en tant que signal électrique. Néanmoins, ils croient que les améliorations de la conception technique et l'élimination des imperfections de fabrication devraient corriger ces problèmes, permettant aux chercheurs de pousser vers leur objectif d'un processeur de micro-ondes photonique entièrement intégré et programmable. La puce est décrite dans Nature Photonics.MON COMMENTAIRE Ils parlent de leur difficultés mais je ne leur ferai pas l’offense de ne pas connaitre la loi de MOORE …Leur appareil est une extrapolation quasi inutile actuellement_____________________________________________6csRobust structural colour is inspired by a tropical bird
Dec 6, 2016 1 commentSelf-assembling, random network of pores creates a wide range of coloursUne nouvelle façon de produire des couleurs structurelles - inspirées par les plumes nano poreuses d'un oiseau sud-américain aux couleurs vives - vient d’être développée par des chercheurs aux États-Unis, en Suisse et en Arabie Saoudite. La technique repose sur un réseau aléatoire auto-assemblé de pores de sub-longueurs d'onde dans un alliage métallique pour produire une large gamme de couleurs. Selon les chercheurs, leur technique est plus robuste et plus facile à mettre à l'échelle pour la fabrication commerciale, et pourrait être utilisée dans une gamme d'applications, y compris les revêtements légers pour les voitures et les avions.Les animaux utilisent les couleurs pour un éventail de fonctions, depuis l'affichage de cour jusqu’àu camouflage. Bien que beaucoup de ces couleurs soient produites par des pigments, d'autres sont produites par des structures de surface qui interagissent avec la lumière et reflètent des longueurs d'onde spécifiques. Les chercheurs s'intéressent depuis longtemps à cette coloration structurale en raison de sa durabilité et de nombreuses applications potentielles."Les pigments s'effacent sur des temps relativement courts, alors que la coloration structurale peut persister dans le temps, car elle repose sur une structure", explique Andrea Fratalocchi, ingénieur de l'Université King Abdullah de Science et Technologie en Arabie Saoudite. "Les fossiles de coléoptères datant de millions d'années conservent encore les couleurs." Il ajoute que, comme les couleurs structurales peuvent être dynamiquement modifiées par des modifications structurelles, elles pourraient être utilisées pour de nouveaux matériaux intelligents avec des propriétés de camouflage adaptatif. Jusqu'à présent, l'applicabilité réelle des surfaces conçues avec des cristaux photoniques ou des métamatériaux pour produire des couleurs structurelles a été limitée, malgré tout , en raison de problèmes de robustesse, de coût et d'évolutivité.Une grande partie de la couleur structurale dans la nature est également produite par des cristaux photoniques ou des rangées hautement ordonnées de nano fibres, mais le cotinga du prunier (Cotinga maynana), est différent. Les plumes bleues vibrantes de l'oiseau tropical sont produites par un réseau nanoporeux désordonné de kératine. Le réseau de pores, qui est typiquement inférieur à 200 nm, interagit avec la lumière de telle sorte que seules certaines longueurs d'onde de lumière bleue sont réfléchies.Pour créer un réseau nano poreux similaire dans un alliage à base de platine et d'aluminium, Fratalocchi et ses collègues de l'ETH de Zurich et de l'Université de Harvard ont utilisé un procédé de défaisance d’alliage. Ils ont placé l'alliage sur un substrat approprié puis l'ont immergé dans une solution d'hydroxyde de sodium. Cela a enlevé la plupart de l'aluminium, en laissant le platine pour former un réseau poreux.Le chercheur principal Henning Galinski, physicien de l'ETH de Zurich et de l'Université de Harvard, a déclaré à Physics World que les plumes et l'alliage métallique poreux partagent «la même idée de conception» avec des structures sub -longueur d'onde et «réalisés par auto assemblage». Il ajoute: «La différence principale est que les barbes de plumes continga sont faites de kératine."Pour contrôler la couleur produite, l'alliage poreux a été revêtu d'une couche ultra-mince et transparente d'oxyde d'aluminium. Sans ce revêtement, le matériau apparaît sombre. Mais lorsque le revêtement a été ajouté et a augmenté d'épaisseur, la couleur a changé, passant du jaune à orange, rouge et, enfin, au bleu."Nos réseaux semblent désordonnés et aléatoires, mais d'un point de vue réseau, ils sont assez réguliers, ce qui signifie que chaque nano fil ou barre dans le réseau est, en moyenne, relié au même nombre de nano fils", explique Galinski. «La connectivité peut être contrôlée en modifiant le processus de fabrication. Dans ce travail, nous avons décidé de maintenir la connectivité constante et d'altérer l'interaction de la lumière avec le matériau en ajoutant une couche de céramique ultra-mince. Il ajoute: «L'augmentation de cette couche par étapes de 7 nm à 53 nm, nous a permis d'améliorer le couplage pour une longueur d'onde spécifique de la lumière, ce qui entraîne la formation de couleurs structurelles vibrantes.Les chercheurs ont constaté que lorsque la lumière frappe la surface de leur matériau, elle se couple avec des plasmons de surface - excitations collectives des électrons - qui se retrouvent piégés dans la surface désordonnée. Cela crée des régions où la permittivité électrique est proche de zéro, séparées par des zones d'indice de réfraction élevé. Le film d'oxyde d'aluminium change cette dynamique et augmente la réflexion de différentes longueurs d'onde de lumière, selon son épaisseur.Galinski explique que, parce que la technique est «basée sur la simple chimie humide et les technologies de revêtement», elle peut «produire des couleurs robustes sur de grandes échelles spatiales». Fratalocchi ajoute: «Les approches précédentes se concentrent sur la création de couleurs structurales en assemblant des tableaux de blocs de construction identiques ou des cellules unitaires. Cette approche ne fonctionne que sur de très petites échelles et est totalement inadaptée pour des applications industrielles et à grande échelle. Basée sur le désordre, elle est totalement évolutive, vers l'ouverture de cette technologie au monde réel et les applications commerciales. "Galinski affirme que les couleurs structurales ont «un large potentiel comme technologie d'impression future pour diverses applications, allant des tissus bio-mimétiques aux matériaux de camouflage adaptatif». Il ajoute que la technique décrite étant mécaniquement robuste et extrêmement légère, elle est «adaptée aux applications industrielles du monde réel, comme les véhicules automobiles ou les avions dont le poids est directement lié à l'économie de carburant».Le nouveau matériel est décrit dans Light: Science & Applications.A propos de l'auteurMichael Allen est un écrivain scientifique basé à Bristol, Royaume-UniMON COMMENTAIRE / TRES INTERESSANT ! bien entendu , c est la maitrise de la dimension des pores qui détermine les fréquences et l’ancien de la séparation isotopique de l’uranium en sait quelque chose___________________________________________________________7Sonic Lamb shift detected in ultracold atoms
Dec 8, 2016 7 commentsPhononic effect puts quantum electrodynamics to the testLa minuscule influence que les ondes sonores quantifiées appelées phonons ont sur les niveaux d'énergie atomique a été mesurée pour la première fois par des physiciens de l'Université de Heidelberg en Allemagne. Connu sous le nom de «changement phononique Lamb", l'effet est prédit par la théorie de l'électrodynamique quantique (QED), qui décrit comment les particules chargées interagissent avec les quanta de la lumière. Markus Oberthaler et ses collègues disent que leurs techniques expérimentales - qui utilisent des condensats de Bose-Einstein (BEC) pour simuler le comportement des phonons plutôt que des phonons classiques dans un réseau cristallin - pourraient être étendues pour tester d'autres prédictions de QED.Le changement Lamb phononique est une variation sur le déplacement Lamb d'origine, un changement minuscule d'énergie trouvée entre deux niveaux d'énergie atomique-hydrogène dans un vide. D'abord mesuré en 1947 par le physicien américain Willis Lamb, ce changement a défié la compréhension classique de l'espace vide, qui prédisait que ces deux niveaux devraient avoir la même énergie.QED a expliqué plus tard pourquoi la compréhension classique était fausse: dans le vide, les paires électron-positron virtuelles entrent et sortent de l'existence. «Le mot« vide »semble vide, mais ce n'est pas le cas, dit Oberthaler. Ces particules virtuelles perturbent l'électron unique de l'hydrogène, ce qui entraîne un léger changement dans les niveaux d'énergie.Dans le changement phononique Lamb, phonons vont perturber l'atome au lieu d'électrons virtuels et de positrons. Dans leur expérience, le changement d'énergie dû aux phonons est environ 10 000 fois plus petit que l'espacement entre les principaux niveaux d'énergie de l'atome, dit Oberthaler.Pour effectuer cette mesure, le groupe n'a pas utilisé de phonons réels dans un réseau cristallin pour perturber leurs atomes. Ils ont utilisé plutôt, des excitations dans un BEC, qui est un ensemble ultrafroid d'atomes qui sont tous dans le même état quantique. Ces excitations se comportent de façon analogue aux phonons classiques. Le groupe a utilisé des lasers pour piéger et mélanger plusieurs milliers d'atomes de lithium avec un BEC composé d'environ un million d'atomes de sodium, le tout à des températures presque prés du zéro absolu-.Les atomes de lithium interagissent collectivement avec les excitations BEC pour créer une quasiparticule appelée polaron. En utilisant une technique connue sous le nom de spectroscopie de Ramsey, l'équipe a mesuré les deux états d'énergie de mobilité les plus bas du polaron et les a comparés aux mêmes états d'énergie des atomes de lithium en l'absence du BEC.Mathématiquement parlant, les interactions entre les atomes de lithium et les excitations dans le BEC sont équivalentes aux électrons interagissant avec les phonons du réseau cristallin, respectivement. Mais étudier les atomes ultra-froids et les BEC est expérimentalement beaucoup plus facile que l'étude de phonons se propageant dans un réseau cristallin, Oberthaler dit. «Pour mesurer l'effet, nous mettons ou non des atomes de lithium dans un condensat de sodium», dit-il. - Et puis on compare les résultats des deux cas. L'expérience analogue dans un système à l'état solide serait de piéger un électron dans un cristal tout en réglant les vibrations du réseau à volonté et à volonté - ce qui n'est pas actuellement faisable.Oberthaler dit que le travail ouvre la voie à des tests plus expérimentaux de QED en utilisant ces BECs. Il a été difficile de confirmer expérimentalement les phénomènes QED prédits, explique-t-il, car beaucoup de ses prédictions s'appuient sur des mécanismes physiques que les expérimentateurs ne peuvent pas contrôler. Par exemple, on ne peut pas expérimentalement désactiver les fluctuations de vide quantique. Les BEC offrent une alternative expérimentale, dit Oberthal. Au lieu d'étudier les fluctuations elles-mêmes, les physiciens peuvent simuler un comportement analogue dans les BEC, où ces comportements peuvent être contrôlés et manipulés pour tester la théorie.Vera Guarrera de l'Université de Birmingham suggère qu'ils pourraient utiliser des méthodes expérimentales semblables pour étudier l'effet Casimir, un phénomène QED où deux plaques chargées de façon neutre placées à des nanomètres de distance exercent une légère force entre eux due aux fluctuations quantiques. En outre, les techniques pourraient être utilisées pour étudier d'autres phénomènes physiques de nombreux corps tels que la supraconductivité, at-elle souligné.A propos de l'auteurSophia Chen est une écrivaine scientifique basée à Tucson, en ArizonaMON COMMENTAIRE /LA PUBLICATION m’a beaucoup intéressé car si la propagation de phonons est possible a l’intérieur de l atome ou dans une configuration où le « vide quantique » n’est VRAIMENT jamais vide , elle reste strictement impossible en vide galactique EN L ABSENCE DE MATIERE , car à quoi les accrocher alors ces phonons ?????A SUIVRE
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..
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1 :
Les m
Exotic 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!
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Swiss 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 !
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Defects 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
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cs
Photons created in a superposition of two colours
Nov 29, 2016 10 comments
Multicoloured qubits could boost quantum
Nov 29, 2016 10 comments
Des 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.com
MON 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 !)
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Diamond 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
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Four new elements officially named
L’ International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) a nommé officiellement les éléments: 113, 115, 117 et 118
L'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)
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![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"")
L'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'
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LIGO 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 ……
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Sound could move magnetic domain walls
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Les 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 !!!!!!
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Smallest 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 recherche
Mon commentaire ; je pense à un résidu de météorite qui a déjà été vitrifié par des chocs et rendu ainsi brillante…..
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A suivre