5/02/2015

ENERGETIQUE PROSPECTIVE (12):Que faire du CO2 ?

Je prends la liberté de continuer aujourd’hui  cette série par un dialogue avec mon CANDIDE  habituel  , quitte à revenir ensuite  à un exposé plus pédagogique…….

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-«  Dans tes articles précédents , PAPY,  SUR LES COMBUSTIBLES SYNTHETIQUES  tu as mis l’accent sur un coefficient de corrélation  fort entre  l’augmentation du  CO2  atmosphérique par  la production  de l’activité humaine et l’augmentation de température par effet de serre …Je vais donc te questionner deux fois :

1 :La corrélation entre variables  , c’est quoi ?

2 : Puisque tu dis qu’enfouir CO2   comme  gaz, liquide   ou  fluide supercritique  , c’est cher …pourrait on rechercher d’autres solutions ? Après tout , le nœud du problème n’est-il pas là ?Comment s’en débarrasser ?

-« PIERRE  Je peux répondre facilement à la première, difficilement à la seconde …. BEAUCOUP PLUS VASTE ………

1 :En probabilités et en statistiques, étudier la corrélation entre deux ou plusieurs variables aléatoires ou statistiques numériques, c’est étudier l'intensité de la liaison qui peut exister entre ces variables…Mais   feu mon collègue ALEXANDRE  ROSENGARD   en plaisantait à  SACLAY : Une erreur courante est de croire qu'un coefficient de corrélation élevé induit une relation de causalité entre  deux phénomènes mesurés ;il évoquait celui  qu’ on pouvait  tirer des femmes enceintes  prenant toujours l’ascenseur  de notre bâtiment 12 1 : ce n’était pas cela qui les rendait enceintes !!!!

2 : Tirons une croix  sur  le captage direct du CO2  émis par les transports : tu ne vois tout de même pas des super-pompes  géantes  aspirant l’air des villes et le carbonatant chimiquement  !!!!???? Ou la Terre entièrement couvertes du pôle nord au pôle sud   par des forets et des végétaux à croissance rapide… ????..Pas plus d’ailleurs  les divers planctons de l’océan croissant et  se multipliant  dans un milieu de Ph toujours plus acide…. ???? Alors que reste-t-il ???? Eh bien  les industries lourdes (centrales thermiques, aciéries, raffineries, cimenteries, etc.) responsables de près du tiers des émissions de CO2 dans le monde.

 Leur  captage consistera  à récupérer le CO2 émis par les industries avant, pendant ou après la combustion des matières premières  avant de le transporter par canalisations ou bateaux, puis de le stocker sous terre à plusieurs centaines de  mètres de profondeur.

-«  Et tout cela PAPY  à quel prix ?

-« Pour l’instant PIERRE , l’IFPEN  Energies nouvelles  avance que  le captage représente environ 70 % du coût total de la filière du fait de l'énergie consommée  mais des manips en semi grand ont lieu en divers endroits ;j’en ai parlé pour la France et il y en a ailleurs …Quant aux prix , tout dépendra du prix  de la physico-chimie  qui s’avérera la plus efficace et fiable  et je  ne le vois pas descendre à 50%  si facilement…. Par conséquent le prix du kilowatt –heure des centrales à charbon allemandes , chinoises etc.     en resterait bien trop pénalisé ….. Ma photo te résume les divers procédés  MAIS je l’avais dit à  PRINCETON  je suis pessimiste……..Des tas de grosses boites s y sont lancées ( ARCELOR MITTAL) pour abandonner rapidement….

-«   Je te  vois venir PAPY ,si tu étais DIEU  tu ferais passer les transports au régime «  minceur carbone » c’est à dire au régime  tout électrique !!!!

 A suivre

  EXCEPTIONNELLEMENT  JE  vous en presente aujourdhui ma traduction sur l  OBS

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" Freedom today ! I continue this series through my usual  dialogue with my familiar Candide, even then  to return to a more pedagogical presentation

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-“Grandad , ON SYNTHETIC FUELS you have highlighted a strong correlation between the increase in atmospheric CO2 through the production of human activity and increased greenhouse effect temperature ... Consequently I'm going to ask you twice: 1: Correlation between variables, what does it mean ? 2: Since you say to bury CO2 as a gas, liquid or supercritical fluid, it's expensive ... could you look for other solutions? After all, the  main problem   is it not there? How to get rid of CO2? –

-"PIERRE I can easily answer the first, the second ... difficult. MUCH LARGER ......... 1: In probability and statistics,  to study the correlation between two or more random or statistical numerical variables is  study the intensity of the bond that could exist between these variables ... But my late colleague ALEXANDRE ROSENGARD joked at Saclay:" A common mistake is to believe that a high correlation coefficient induces a causal relationship between two measured phenomena" he pointed out  that could be drawn of pregnant women always taking the lift of our building 121: It was not that which made pregnant !!!! 2: Let us erase the direct capture of CO2 emissions from transport: you can not see still not being   work by giant super- pumps the  city air and carbonating it  chemically !!!! ???? Or fully cover Earth from the North Pole to the South Pole by  ... forests and fast-growing plants  ???? .. Neither will the various ocean plankton growing nor multiplying in an environment of ever-Ph ...raising acid. ???? While still there ???? Well heavy industries (power plants, steel mills, refineries, cement, etc.) account for nearly a third of CO2 emissions in the world. Their collection could recover the CO2 emitted by industries before, during or after combustion of raw materials before transport in pipelines and vessels, and then store it underground several hundred meters deep. –

-"And all this GRANDAD at what price? –

 "For now, STONE IFPEN advance that capture represents about 70% of the total cost of the sector because of the energy consumed...  but actually medium   or  large manipulations take place in various places; I have spoke for France and there is also ... as for prices, all depend on the price of physical chemistry that will prove the most effective and reliable yield  and I do not see it decrease to 50% so easily .... Therefore the price of kilowatt -hour German coal plants, Chinese etc. will remain too handicaped by ... .. My picture summarizes the various methods you BUT I said to PRINCETON ....... I am pessimistic.... bunch of big INDUSTRIES launched  (Arcelor Mittal) to abort quickly ....

- "You're kidding me  GRANDAD  if you were God you would create a new  Transportation Plan ...." slim or  thin carbon "....!ie   by electrical system !!!!

to be continued

13/02/2015

ENERGETIQUE PROSPECTIVE (11):vers un " naufrage" progressif des hydrocarbures?

Je rappelle la dernière phrase de mon article d hier : «Mon Candide  habituel (  PIERRE mon petit-fils né en 1993)   me poserait inévitablement la question : »  Si tu penses  PAPY   qu’ il y a  déjà des solutions scientifiques , techniques et industrielles  pour fabriquer des    combustible synthétiques  mais  que , de toutes façons, c’est fichu  : notre taux de  CO2   nous mènera droit dans le mur avec ou sans !!!……. Alors que recommandes-tu  à l’horizon des 20 à 30 années  à venir ????Pas un retour à l’Age des cavernes et à la viande crue  quand même ,non ??? » 

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 M’ est-il permis  alors de lui répondre qu’il n’est nécessaire de prévoir des catastrophes climatiques  que si l’on se met  trop en retard pour    SORTIR DE NOTRE BULLE CARBONE  FOSSILE ACTUELLE ?….. Je vais tacher de prouver ce que j’avance ……. Tentons plusieurs voies ……

1°/Existe-t-il un moyen de tenir compte de plusieurs hypothèses plausibles  dans  cette augmentation des températures ?

2°/Existe-t-il un échelonnement  dans le temps  de contremesures efficaces  et suffisantes   contre cette  augmentation ?

3°/Est-il raisonnable  d’imaginer un débit de production co2  nul ? Cela condamne t il les combustibles synthétiques ?

4°/ A quelles sortes d’énergies renouvelables  et à quel niveau    faire appel ?.....

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  J’ai trouvé sur le site  FACEBOOK  de  Jean Marc JANCOVICI  une «  traduction  élégante  des graphiques du  GIEC  exprimant la hausse de température globale en fonction du taux de CO2atmosphérique ……Toutefois l hypothèse de départ est optimiste : elle suppose en effet que  l’on reste sur la base des émissions actuelles  … on regarde ensuite   pour  trois niveaux de températures possibles  , 1,5° ,2° et 3°    de combien d’années on dispose   pour   atteindre trois niveaux de probabilité différents. ( une chance  sur 3  , une sur 2 , et 2 sur 3 ).

Risques climatiques: une société zéro carbone dès 2050...

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Années d’émissions restantes (sur la base des émissions actuelles) pour les différents budgets carbone attribués par le GIEC à des niveaux de réchauffement de +1,5°C, +2°C et +3°C. ©Carbonbrief

 Par exemple  SI L’ON NE VEUT PAS QUE LA TEMPERATURE MONDIALE DE LA TERRE  dépasse 2°   de plus  , au bout de 20,9 années  on ne dispose  que de 2 chances sur 3 ; au bout de  28,4 années de une chance sur 2 ; au bout de 33, 3 années plus que de une chance sur 3 …Et partant de 2014  cela donne des « dates- butoirs de 2035 ,2043 et  2048 ……LA CONCLUSION EST TRANCHANTE : EN 2050 ,  uniquement avec des taux actuels  de production de  CO2  il ne nous reste en 2050  qu’une chance sur 3 d’éviter le  dépassement  de 2 degrés….Or ces taux vont très probablement grimper puisque nous avons vu hier que les capacites d’enfouissement géologique de ce  CO2 ne  sont ridiculement pas en rapport….

Ce que mon Candide de petit fils  voyait comme solution radicale  était fictivement de retourner à l’age des cavernes  et à cesser même de faire cuire toute viande  pour la manger toute crue ….A l’opposé  un  groupe ,le  B Team, organisme rassemblant notamment des dirigeants de grandes entreprises, a  demandé aux négociateurs “climat” des Nations-Unies d’intégrer dans l’accord qui doit être signé en fin d’année à la Conférence de Paris (COP21), l’objectif de zéro émission nette de gaz à effet de serre dès 2050.(= suppression  totale du  CO2 émis) ….Car POUR EUX une chance sur trois d’échec est “inacceptable” car ce risque est potentiellement synonyme d’”impacts climatiques catastrophiques”

  CETTE CONCLUSION EST IMPLACABLE : je vous donne en complément les quelques lignes de leur article ( copier-coller) : « Rappelons que le GIEC explique en fait dans son dernier rapport (rapport de synthèse globale, page 68) que si nous émettons encore 1000 milliards de tonnes de CO2 (gigatonnes, GT CO2) entre 2011 et la fin du siècle avant d’avoir des émissions nulles, alors nous avons 66 % de chances de limiter le réchauffement à +2°C. Pour augmenter le nombre de ces chances, il faut simplement émettre moins de CO2: un quota de 850 GT CO2 d’émissions entre 2011 et 2100 avant d’arriver à une société zéro carbone, donne selon le GIEC 33% de chances de limiter le réchauffement à +1,5°C, c’est-à-dire de plus grandes chances d’être sous les +2°C. Précision: 850 GTC, c’est environ 21 ans de nos émissions actuelles (énergies fossiles, production de ciment, utilisation des terres).

A la vitesse actuelle, ce quota sera épuisé vers 2032... Cela met donc un peu plus en évidence la totale inadéquation des prévisions actuelles chinoises (pic d’émissions CO2 en 2030), américaines (26-28% de réduction des émissions de CO2 entre 2005 et 2025), et même européennes (40% de baisse des émissions de gaz à effet de serre entre 1990 et 2030). »

 Cela confirme que le récent accord  du 12 novembre 2014 entre CHINE et USA   était totalement inadéquat… Mais il existe pourtant des membres du  CONGRES   qui le jugent irréaliste  et trop ambitieux !….Cela apporte une preuve supplémentaire de la difficulté que vont rencontrer gouvernements et populations  pour  sortir de leurs ornières ,changer de mentalité et de comportement  et commencer à s’échapper  de notre bulle du carbone fossile …….

 C’est pourquoi je souscris totalement à la derniere remarque ci après  ( copier- coller) 

Jean-Marc Jancovici

 · "On a largement trop de pétrole, de charbon et de gaz si l’on veut conserver des chances de contenir le réchauffement global à un stade qui ne soit pas catastrophique, les réserves d’énergie fossile coincent l’humanité entre une énorme bulle de CO2 et… une énorme bulle financière."
(publié par Joëlle Leconte) »

 A SUIVRE

12/02/2015

ENERGETIQUE PROSPECTIVE (10) :REPRISE

Dans le dernier article de « Prospective énergétique » ( n°9) j’avais abandonné mes lecteurs   après un exposé ultra schématique  des divers procédés  FISCHER-TROPSCH actuellement connus  et développés de ci de là  , de par le vaste monde……   Comme mon propos est de vous proposer  une   prévision  plus lointaine , peu m’importe qu’ils le  soient actuellement   peu ou prou  et où !......Considérons les prix bas actuels du baril  de brut   comme  épisodiques et destinés à remonter d’ici quelques mois ou quelques années au-dessus des 100 dollars …. ( voir  les articles cités sur le site  FACEBOOK DE  JEAN MARC JANCOVICI  à ce sujet .)….  Cette remontée des prix  autorisera à nouveau une rentabilité possible pour le pétrole et le gaz de schiste , les bitumes , les  extractions chères en milieu maritime etc….. et aussi pour les carburants synthétiques  TROP CHERS AUJOURDHUI  …..  la langue des  investisseurs et des financiers  restant  constamment  pendante …..

De tout cela, hormis le fait que je paye actuellement mes fuel et essence moins chers,  je m’en moque…. car je sais que cela cessera  ….

Cette  suite de hauts et bas  des prix du baril  , il est difficile , comme je vous l’ai déjà dit , d’en cerner tous les vrais paramètres et je sais bien que le  prix  de revient du baril saoudien n’est que de 4 à 6 dollars  et que par rapport aux 50 de vente  actuels , la différence  leur suffit  comme bénéfice !   Aussi je ne désire en fait que m’interroger  sur une  date de transition lointaine  mais  inévitable  …Celle –ci découlant  :

-Soit  d’une variation climatique  beaucoup plus  brusque  qui  se déclencherait  et devancerait  les prévisions du  GIEC et de LE TREUT/JOUZEL

-Soit  si une guerre  plus que sérieuse se déclenchait quelque part  ,les prix remontant inévitablement plus vite .

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 Je vous avais proposé  de faire un recensement  des   combustibles synthétiques envisageables pour les transports ou la production d’électricité et   par exemple il y a.

-1) les combustibles fossiles solides  ( houilles  et lignites )  dont la durée de « survie » excède le siècle .

 Je crois avoir fini de  traiter  ce cas , sans toutefois avoir  défini comment se «  débrouiller » avec le  C02    issu des procédés  FISCHER- TROPSCH ou avec le CO2  issu de la consommation de ces synthétiques….. .Les pilotes actuels d’enfouissement de ce  CO2      par «  séquestration géologique » ne proposent à mon avis  ni une solution    très économique   ni très  durable et sure . VOUS TROUVERIEZ EN ARCHIVES ICI  ce qui concerne la  France .  Je vous rappelle qu’avec l'aide de l'Ademe, trois pilotes-démonstrateurs ont été financés :

1.C2A2 ; projet de captage de CO2 en post‐combustion par amines avancées (2010‐2013, avec EDF, ALSTOM .

2.France Nord ; Projet de stockage géologique conduit avec TOTAL, AIR LIQUIDE, EDF, GDF SUEZ, LAFARGE, Vallourec, BRGM, IFP EN, INERIS, EIFER (2009‐2019) .

3.TGR-BF (ou « Top Gas Recycling Blast Furnace ») ; à Florange, avec captage en haut-fourneau sidérurgique, transport et stockage géologique en aquifères salins avec ArcelorMittal, Air Liquide, BRGM

Vous me trouverez   donc  pessimiste   si je vous dit que tout cela restera insignifiant devant les quantités de  CO2   qui sont actuellement « balancées » en atmosphère  partout mais surtout  dans les  pays   à fort Charbon  (  USA /CHINE/INDES / Allemagne/ RUSSIE etc.) et ont fait  grimper notre  CO2  au-dessus des 400 vpm     et continueront suivant le graphique GIEC déjà  montré ici …… …

 Je vous avais également proposé  d’élaborer des hydrocarbures synthétiques a partir de :

-2) La  biomasse   et on en distingue  4 types (ligno-cellulosique , glucidique ,lipidique , algues  ) ;mais les bilans carbone /CO2 sont à étudier au cas par cas  , suivant les conditions de pyrolyse choisies …

-3)L’ hydrogène mais à condition qu’ il soit produit par électrolyse de l’eau , ce qui n’est pas le cas aujourd’hui puisqu’on le tire du gaz naturel .

-4) les   ressources tirées de déchets  carbonés (fermentations , épurations etc ) avec des bilans  de pyrolyse CARBONE/CO2 à  étudier  au cas par cas .

Mon candide  habituel ( mon petit-fils né en 1993)   me poserait inévitablement la question : »  Si tu penses  PAPY   qu’ il y a  déjà des solutions scientifiques , techniques et industrielles  pour faire du    combustible synthétique  mais  que , de toutes façons, c’est fichu !! : notre taux de  CO2   nous mènera droit dans le mur avec ou sans !!!……. Alors que recommandes-tu  à l’horizon des 20 à 30 années  à venir ????Pas un retour à l Age des cavernes et à la viande crue  quand même ,non ??? »

 A suivre

1/02/2015

LE MONDE SELON LA PHYSIQUE ( physics world ) 2015w 3-4 : fin

Cette  dernière partie est composée des articles dont je ne vous donne qu’ un très modeste résumé : j’ai écarté nominations ou  deuils  de personnes  ainsi que certains travaux physico- médicaux trop spécialisés !

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Lost Beagle 2 spacecraft found intact on Martian surface

Jan 16, 2015 2 comments

New images from Mars Reconnaissance Orbiter spot lander

L'atterrisseur   britannique Beagle 2 Mars, jugé perdu sur la planète rouge depuis 2003, a été retrouvé partiellement déployé sur la surface martienne. De nouvelles images montrent qu'il a touché avec succès  la surface de la planète en 2003, mais n'a pas réussi à déployer ses quatre panneaux solaires, ne permettant ainsi aucune communication avec les scientifiques sur Terre. La découverte a été rendue possible grâce à de nouvelles images de la caméra HiRISE sur Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA, qui montrent que Beagle 2 a atterri dans les 5 km de sa zone cible dans la région Isidis Planitia de Mars

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Women shun fields that are perceived to require 'innate ability'

Jan 19, 2015 18 comments

New survey casts light on gender imbalance in physics

L'idée que ce soit la capacité naturelle ou la  brillance  qui seraient  nécessaires pour exceller dans certains domaines pourrait expliquer le manque de femmes dans ces sujets, selon une récente  enquête d'universitaires américains. L'enquête, menée par des chercheurs aux États-Unis, a constaté que  plus  les universitaires associent  un talent inné avec le  succès dans leur discipline, plus il est probable que les femmes seront sous-représentés dans tel ou tel  domaine

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Magnetic levitation spins up waxy 'tektites' in the lab

Jan 20, 2015 2 comments

Natural glass formed in extraterrestrial impacts recreated using wax

Divers  modèles de cire solide dits  "splash-forme tectites" - de minuscules morceaux de verre naturel qui sont créés lorsque astéroïdes ou comètes impactent   la Terre - viennent d 'etre  créés au  laboratoire pour la première fois par des chercheurs au Royaume-Uni

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Rosetta data deluge reveals dynamic comet with sand dunes and jets

Jan 23, 2015 10 comments

Measurements show 67P differs from previously studied comets in same class

Des chercheurs ont continué d’exploiter les images de  ROSETTA/OSIRIS …Ils ont également identifié 19 régions différentes sur la comète qui sont séparées par des frontières distinctes et sont regroupées selon le type de terrain dominant . Le terrain lui-même est composé de cinq catégories de base: couverts de poussière; matériaux fragiles  et structures circulaires; dépressions à grande échelle; terrains lisses; et exposés,  surfaces plus  consolidées ("Rock-like"). Etc

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Nailing the half-life of iron-60

Jan 30, 2015

New measurements tune up million-year "astronomical clock"

La mesure la plus précise  de la demi-vie du fer-60  vient d etre  faite par une équipe internationale de physiciens. Bien que les mesures précédentes de la demi-vie aient différé par un facteur de deux, l'équipe pens avoir pris en compte  la plupart des sources d'erreur qui avaient  sévi lors des  expériences antérieures. L'isotope radioactif  60- dont la période est évaluée à 2,60 millions d'années, avec une incertitude de 2% - peut maintenant être utilisé pour dater   des événements astrophysiques  sur cette échelle de temps, ce qui en fait un chronomètre astrophysique fiable supplémentaire

10/02/2015

LE MONDE SELON LA PHYSIQUE (Physics world )2015 semaines3-4,2 ème partie : faire des noeuds avec la lumiere ,pourquoi pas?!

Comme j’ai dû momentanément  arrêter ma série d’articles sur « L’ENERGETIQUE  PROSPECTIVE »   (pour le  remplacement des combustibles fossiles  liquides )   pour suivre  les parutions de  PHYSICS WORLS COM  , je dois  reprendre  mes traductions aujourd’hui  ( quitte à vous reparler plus tard  de la vitesse de phase , de groupe  , etc. de radiations électromagnétiques dans diverses conditions )

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J’ai encore à vous proposer un article a « forum discutailleur » !

How to twist light into a Möbius strip

Jan 29, 2015 8 comments

Topological curiosity created from laser beam

Des bandes de Möbius peuvent facilement être fabriqués  chez soi - il suffit de prendre une bande de papier, lui faire faire  un demi-tour et ensuite rejoindre ses extrémités ensemble. Aussi trivial que cela puisse paraître, cette boucle possède la propriété inhabituelle de présenter une seule surface et un seul  bord. Ils apparaissent également  mais très rarement dans la nature et n’avaient jamais été vus à propos de  la lumière. Récemment  un groupe international de physiciens a créé ces formes en utilisant la polarisation sur une  lumière laser, et les chercheurs disent que ces modèles électromagnétiques pourraient être utilisés pour construire de nouvelles formes de structure à petite échelle telles que celles  des métamatériaux.

La possibilité de réaliser  une bande optique Möbius a été suggérée en 2005 par Isaac Freund de l'Université Bar-Ilan en Israël. Freund  a calculé qu 'une paire de faisceaux laser pouvait être manipulée de telle sorte que l'axe le long duquel les champs électriques combinés oscillent - le vecteur de polarisation -  pourrait  tracer une bande de Möbius. Il a proposé l'aide de  faisceaux de spin  et moments angulaire orbital différents et de les faire  interfèrer  à  des angles spécifiques entre eux . Le spin - ou polarisation circulaire - d'une onde électromagnétique implique que  sa polarisation tourne  soit dans le sens horaire soit  antihoraire dans un cercle  normal à la direction de propagation. Le moment cinétique orbital, d'autre part, provient de la torsion du front  d'onde d'un faisceau autour de son axe de propagation.

 Un défi longitudinal

 Normalement, une onde lumineuse vibre dans un plan perpendiculaire à sa direction de propagation ; mais  ce qui est crucial pour la création d'un modèle 3D optique tel qu'un ruban de Möbius est de s' assurer qu'il a également une composante longitudinale le long de l'axe de propagation. Il s' avère que la proposition de Freund pour la création de cette composante longitudinale est extrêmement difficile  à réaliser d'un point de vue expérimental, donc dans ce dernier  travail Peter Banzer de l'Institut Max Planck pour la science de la lumière à Erlangen et ses collègues en Allemagne,  Canada, Italie et  États-Unis ont adopté une approche différente.

 Banzer et ses collègues ont utilisé un dispositif à cristaux liquides connu comme une q-plaque. Lorsqu'il est exposé à un faisceau avec un certaine spin , un q-plaque transforme ce faisceau de sorte qu'il a  un spin opposé  et 2q d' unités de moment angulaire orbital, où q peut être de n' importe quelle valeur demi-entier et reste une propriété particulière de ce type de  plaque  . L'équipe a utilisé un faisceau laser vert qui était une superposition de deux ondes de spins opposés. Le résultat est un faisceau avec une polarisation qui varie sur sa largeur. Il a été polarisé circulairement en son centre, mais polarisée linéairement - et avec des orientations du vecteur de polarisation variable -  mais plus loin.

 Concentration douce

 Pour étendre ce modèle 2D de polarisations dans la troisième dimension, les chercheurs ont envoyé le faisceau à travers une lentille de microscope  à focalisation modérée . Cela a donné au  faisceau une composante longitudinale - dont la taille dépend du degré de focalisation choisi . Le résultat était un ruban de Möbius de polarisation qui mesurait  juste 200-250 nm de diamètre. En changeant de q-plaque, les chercheurs ont été en mesure de créer des bandes de Möbius avec trois demi  tours de  (q = -1/2) et cinq  demi tours de  (q = -3/2). «C' était un  vrai casse-tête dans la communauté pour  savoir si une telle topologie pouvait exister physiquement ou si c' était juste le résultat d' une description mathématique», dit  un membre du groupe Ebrahim Karimi de l'Université d'Ottawa. "Mais maintenant que  nous l'avons vu dans le laboratoire, nous savons que la théorie de Freund est correcte."

Isaac Freund de Bar-Ilan University Freund décrit lui-même les derniers travaux comme «un brillant tour de force à la fine pointe de la technologie optique" et dit qu'il "va bien au-delà de la  vérification d  une prédiction particulière car cela  démontre qu'il est possible de mesurer la structure complète  de polarisation 3D  de  la lumière ». C' est une percée, ajoute  t- il et il est sûr d'être suivi par des recherches sur d'autres systèmes optiques 3D.

 Richesse topologique

 D'autres personnes dans ce domaine louent également l'expérience. Michael Berry de l'Université de Bristol dit que le travail nécessitait  une  "maîtrise virtuose" de plusieurs techniques optiques et il "met l'accent sur la prédiction de Freund a propos de  la richesse géométrique et topologique cachée dans les lois de l'électromagnétisme et exprimable par  la lumière". Padgett Miles de l'Université de Glasgow, quant à lui, dit que les résultats peuvent avoir des applications importantes dans des domaines tels que la lithographie optique et   la nanofabrication.

Parmi les applications potentielles  il y a la création d'objets 3D minuscules avec des topologies inhabituelles - y compris les petites bandes de Möbius - qui sont très difficiles à faire en utilisant la lithographie conventionnelle en raison d'un manque de contrôle sur la  composante longitudinale d'un faisceau lumineux. Karimi dit à Physicsworld.com que la nouvelle technique pourrait être particulièrement utile pour manipuler des polymères, compte tenu de la forte réponse que ces matériaux  présentent  à la  polarisation de la lumière. Il croit aussi que  ce  schéma  pourrait s' avérer utile dans la construction de métamatériaux - des matériaux artificiels qui ont des propriétés optiques inhabituelles  et qui peuvent être mis en oeuvre dans des dispositifs optiques. La recherche est rapportée dans Science.  À propos de l'auteur Edwin Cartlidge est un écrivain de science basée à Rome

 Mon commentaire

JE RAPPELLE  que pour une lumière incohérente a n fréquences  , telle que  celle d’une ampoule électrique  , elle avance  en changeant à tout moment son plan de  polarisation…..  et qu’ en revanche une lumière cohérente telle qu’ un laser  peut être polarisée  par exemple dans un plan OU   circulairement  par un dispositif approprié  ..je n’ ai donc aucune raison de dénier la véracité des résultats ci-dessus  .Si je vous ai parlé de forum enfiévré , c’est que pour la première fois  un des  lecteurs du forum  reproche au redac-chef HAMISH JOHNSON   d’avoir eu ses commentaires censurés  comme hors –sujet !  Lequel redac -chef lui réponds d’aller voir ailleurs s il n’est pas content !!!!!Un des sages finissant par leur  demander  de se montrer l’un et l’autre un peu plus tolérants et aimables !

AH …SI  VOUS PENSIEZ QUE LES PHYSICIENS  NE SE  CHERCHENT PAS EUX AUSSI  ET DE TEMPS EN TEMPS  UNE BONNE CHICANE A PARTAGER …VOUS NOUS JUGEZ  COMME  DES MOUTONS DE PANURGE !

08/02/2015

Le Monde selon la PHYSIQUE (PHYSICS WORLD) 2015 ,3-4 1ere partie bis

Je vous ai promis hier   d’apporter ma contribution à l’explication à donner au travail de  Padgett et ses collègues ; j’espère que vous avez été lire le forum  très excité  sur  l’article anglais  ….Personnellement dans ces cas-là, j’ai  immédiatement tendance à aller consulter les publications originales et regarder surtout le dispositif expérimental ( on ne change pas de métier facilement !)  . Vous pouvez a votre choix consulter  SCIENCE  Express (Grande Doc SACLAY   ) ou le retrouver  en version  WEB ; ce que  j’ai fait….. Je trouvais d’abord que  l’article de Jon Cartwright restait bien vague sur  cette notion de  «  photons structurés » . DE FAIT, VOICI EXACTEMENT LES TERMES DES AUTEURS : « we show a reduction of the group velocity of photons in both a Bessel beam and photons in a focused Gaussian beam…..” voir la photo de leur article en fin de texte 

Je suis donc conduit a vous préciser  comment on réalise  un  faisceau de  BESSEL . SOYONS BASIQUES !

  1°/  Tout d abord si nous  libérons dans le vide  un SEUL  photon monochromatique ( une fréquence unique ) la seule  notion qui puisse être déterminée   est  la vitesse à laquelle la phase de l'onde   se   propage dans l'espace…… Et pour la lumière monochromatique  quelle que soit sa fréquence ,la vitesse de phase ,ce sera la valeur c…( mes 2 photos ).

En revanche avec deux  ondes monochromatique sur le même axe , il a  des phénomènes de battements et ma photo vous montre que la vitesse de groupe( les points verts ) est inferieure a la vitesse de phase  (points rouges)

2°/ Pour réaliser  un  train d’ondes monochromatique  et un front d’onde plan  cohérent il faut faire appel au phénomène laser

En réalité créer un front d ondes planes  monochromatique parfait,  c’ est impossible car  cela requiert un train d'ondes de durée infinie   et les lasers ne sont jamais parfaits et s’ « étalent » ,  mais on peut s’en  accommoder   par divers  montages et  avec des approximations ( ma photo)

3°/On va ensuite choisir un dispositif optique à symétrie cylindrique qui  recevant ce front plan produira «  derrière » une ligne de focalisation  plutôt qu'un seul point de focalisation : ils sont dénommés  « axicons ». :cf. ma photo  ci-après

4°/ Les mathématiques montrent  qu’ un tel résultat  est le fruit des solutions canoniques  de l'équation différentielle de Bessel : l’énergie  ondulatoire plane se distribue a la sortie  suivant une forme « amortie »  de halos présentée par ma photo

Pour réaliser    un faisceau focalisé gaussien  il  existe plusieurs façons de  faire ……Historiquement, les faisceaux gaussiens    sont  des solutions de l'équation de propagation dans le cadre de l'approximation paraxiale ou dite encore de GAUSS   . ils  supposent  une faible divergence du faisceau par rapport à son axe de propagation.

 Ma photo vous montre la distribution  gaussienne de l’énergie de sortie : les anneaux disparaissent autour du point focal

 A suivre . ( les autres vitesses de propagation de la lumière )

  photo de la manip des auteurs  : ( copier -coller )Their experiment was configured like a race, with two photons released simultaneously across identical distances towards a defined finish line.

The team compare a beam of light, containing many photons, to a team of cyclists who share the work by taking it in turns to cycle at the front. Although the group travels along the road as a unit, the speed of individual cyclists can vary as they swap position.

‌The group formation can make it difficult to define a single velocity for all cyclists, and the same applies to light. A single pulse of light contains many photons, and scientists know that light pulses are characterised by a number of different velocities.

The researchers found that one photon reached the finish line as predicted, but the structured photon which had been reshaped by the mask arrived later, meaning it was travelling more slowly in free space. 

 vous  pouvez voir les photons Bessel a gauche  et les gauss  a droite  qui arrivent les premiers sur la ligne finale !