SCIENCES ENERGIES ENVIRONNEMENT

 

 Editors' notes

Quantum dance to the beat of a drum: Researchers observe how energy of single electron is tuned by surrounding atoms

Danse quantique au rythme d'un tambour : des chercheurs observent comment l'énergie d'un électron unique est ajustée par les atomes environnants

par l'Université de Ratisbonne

Un niveau d'énergie discret d'une lacune atomique dans un matériau atomiquement mince se déplace lors de l'excitation d'une vibration semblable à un tambour. L'évolution temporelle du niveau d'énergie localisé est intimement liée aux excursions atomiques dues au mode tambour. Crédit : Brad Baxley

Des physiciens de l'Université de Ratisbonne ont chorégraphié le déplacement d'un niveau d'énergie électronique quantifié avec des oscillations atomiques plus rapides qu'un billionième de seconde.

En lançant une balle en l’air, on peut transférer de l’énergie arbitraire à la balle de telle sorte qu’elle vole plus haut ou plus bas. L’une des bizarreries de la physique quantique est que les particules, par exemple les électrons, ne peuvent souvent prendre que des valeurs d’énergie quantifiées, comme si la balle sautait entre des hauteurs spécifiques, comme les marches d’une échelle, plutôt que de voler continuellement.

Les qubits et les ordinateurs quantiques ainsi que les points quantiques électroluminescents (prix Nobel 2023) exploitent ce principe. Cependant, les niveaux d’énergie électronique peuvent être modifiés par des collisions avec d’autres électrons ou atomes. Les processus dans le monde quantique se déroulent généralement à l’échelle atomique et sont également incroyablement rapides.

Grâce à un nouveau type de microscope ultrarapide, une équipe de Ratisbonne a réussi à observer directement avec une résolution atomique sur des échelles de temps ultrarapides comment l'énergie d'un seul électron est ajustée par les vibrations des atomes environnants. Remarquablement, ils ont également pu contrôler spécifiquement ce processus. De telles découvertes pourraient être cruciales pour le développement de technologies quantiques ultra-rapides.

Les physiciens ont utilisé un matériau atomiquement mince pour étudier comment un niveau d'énergie discret change lorsque cette couche atomique monte et descend comme la membrane d'un tambour. Ils ont observé cela lors d’une vacance – le vide laissé lorsqu’un atome individuel est retiré.

Ces cristaux bidimensionnels atomiquement minces, connus pour leurs propriétés électroniques polyvalentes et personnalisables, sont particulièrement intéressants pour la nanoélectronique du futur. Les lacunes dans un cristal sont des candidats prometteurs pour les qubits, les supports d'informations élémentaires des ordinateurs quantiques, car ils possèdent des niveaux d'énergie électronique discrets, tout comme les atomes.

Les chercheurs ont découvert qu'ils pouvaient modifier un niveau d'énergie discret du défaut en déclenchant une vibration semblable à un tambour de la membrane atomiquement fine : le mouvement atomique des atomes environnants se déplace et contrôle ainsi le niveau d'énergie de la lacune. Ces résultats ont été publiés dans Nature Photonics.

Pour réaliser cette découverte révolutionnaire, les chercheurs ont dû surmonter plusieurs obstacles. Une résolution atomique de 1 Ångström est nécessaire pour observer les niveaux d’énergie atomiquement localisés et leur dynamique. De plus, les déplacements dans le nanomonde sont extrêmement rapides.

"Pour suivre l'évolution d'un niveau d'énergie, il est nécessaire de prendre des instantanés stroboscopiques du niveau d'énergie, chaque instantané étant enregistré en moins d'un billionième de seconde, soit plus rapidement que les picosecondes", explique la première auteure Carmen Roelcke.

Tous ces défis ont été relevés par l'équipe autour de Carmen Roelcke, Lukas Kastner et Yaroslav Gerasimenko grâce à une méthode élaborée qui exploite l'énergie et la résolution spatiale d'un microscope à effet tunnel. Dans le même temps, l’utilisation d’impulsions laser ultracourtes sur mesure permet d’enregistrer la dynamique extrêmement rapide au ralenti. L'expertise combinée des groupes de Jascha Repp et de Rupert Huber a créé une synergie décisive pour la spectroscopie ultrarapide requise à l'échelle atomique.

"Grâce à notre nouvelle approche, nous sommes capables de déchiffrer le mouvement structurel de la membrane du tambour atomique et le changement du niveau d'énergie localisé au ralenti", explique Yaroslav Gerasimenko. Les calculs des premiers principes réalisés par Maximilian Graml et Jan Wilhelm expliquent de manière concluante comment les atomes de la couche atomiquement mince se déplacent pendant l'oscillation et comment cela peut influencer les niveaux d'énergie discrets.

Les travaux de l'équipe de Ratisbonne inaugurent une nouvelle ère dans l'étude de la dynamique des niveaux d'énergie atomiquement localisés et de leur interaction avec l'environnement. Cette découverte permet le contrôle local de niveaux d'énergie discrets de la manière la plus directe. Par exemple, le mouvement d’atomes individuels pourrait modifier la structure énergétique d’un matériau et ainsi créer de nouvelles fonctionnalités ou modifier spécifiquement les propriétés des semi-conducteurs et des molécules électroluminescentes.

Basée sur une combinaison sans précédent de résolutions spatiales, temporelles et énergétiques extrêmes, une compréhension plus approfondie des processus fondamentaux tels que l’interaction locale des électrons avec les vibrations du réseau est à notre portée. De plus, cette approche pourrait aider à percer les secrets de processus clés encore incompris à l’origine des transitions de phase, comme la supraconductivité à haute températufes

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COMMENTAIRES

Je suis épaté par  le rafinement  de la technique de ces chercheurs     Bravo  et meme bravissimo !!

E t   j imahine   que la danse des  vibrations de tels electrons est assimilable  ) une sorte de boogie woogie  rapidissime !!!! Magnifique  !!!!!

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More information: Carmen Roelcke et al, Ultrafast atomic-scale scanning tunnelling spectroscopy of a single vacancy in a monolayer crystal. Nature Photonics. DOI: 10.1038/s41566-024-01390-6 , www.nature.com/articles/s41566-024-01390-6

Journal information: Nature Photonics 

Provided by University of Regensburg 

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SCOENCES ENERGIES ENVIRONNEMENT

Photon-like electrons in a four-dimensional world discovered in a real material

Des électrons de type photon dans un monde à quatre dimensions découverts dans un matériau réel

par l'Université d'Ehime

Une caractéristique commune aux systèmes électroniques de Dirac est la structure électronique en forme de cône, tandis que les matériaux courants ont des structures électroniques rondes. La clé du succès de la présente étude réside dans l’idée qu’il convient de prêter attention à un éventuel croisement entre deux structures électroniques extrêmes. Une nouvelle méthode a été mise au point utilisant la résonance de spin électronique pour observer le matériau. Crédit : Toshio Naito, Université d'Ehime

Les électrons de Dirac ont été prédits par P. Dirac et découverts par A. Geim, tous deux lauréats du prix Nobel de physique en 1933 et en 2010, respectivement. Les électrons de Dirac se comportent comme des photons plutôt que comme des électrons, car ils sont considérés comme n'ayant pas de masse et, dans les matériaux, ils se déplacent à la vitesse de la lumière.

En raison de leurs différences avec les électrons standards, les électrons de Dirac devraient ajouter des propriétés électroniques sans précédent aux matériaux. Par exemple, ils pourraient être appliqués aux appareils électroniques pour effectuer des calculs et des communications avec une efficacité extraordinaire et une faible consommation d’énergie.

Pour développer une telle technologie, les scientifiques doivent d’abord comprendre les propriétés et les effets nets des électrons de Dirac. Mais ils coexistent généralement avec les électrons standards dans les matériaux, ce qui empêche une observation et une mesure sans ambiguïté.

Dans une étude récente publiée dans Materials Advances, Ryuhei Naito et ses collègues ont découvert une méthode permettant l'observation sélective des électrons Dirac dans les matériaux. En utilisant la résonance de spin électronique pour observer directement les électrons non appariés dans les matériaux afin de distinguer les différences de caractère, le groupe de recherche a établi une méthode pour déterminer leur champ d'action dans les matériaux et leurs énergies.

Cette dernière est définie par la rapidité avec laquelle ils se déplacent, à savoir leur vitesse. Ces informations nécessitent un monde à quatre dimensions, car elles sont constituées de positions (x, y, z) et d'énergie (E). Le groupe de recherche l’a décrit dans un schéma facile à comprendre.

La recherche a fait progresser notre compréhension des électrons de Dirac. Nous savons maintenant que leur vitesse est anisotrope et qu’elle dépend de leur direction et de leur emplacement, plutôt que de la vitesse constante de la lumière.

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COMMENTAIRES

Quelle est la différence entre un photon et un électron ?

La principale différence entre un photon et un électron est qu’un électron a une masse alors qu’un photon n’en a pas. Cela signifie que les électrons sont des particules ayant un  rayon d action   électrique  et un rayon d action gravitique différents  Les photons sont des unités discrètes d’énergie lumineuse qui peuvent fonctionner à la fois comme particule et comme onde, mais n’ont aucune substance physique. .. Cet article laisse a pencer   qu il existe  des  occurences  de transition   avec certaines configurations  matérielles  ou les electrons perdent les propriétés de leus masse et deviennent des électrons   Dirac

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More information: Ryuhei Oka et al, Nearly three-dimensional Dirac fermions in an organic crystalline material unveiled by electron spin resonance, Materials Advances (2023). DOI: 10.1039/D3MA00619K

Provided by Ehime University 

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When light and electrons spin together

SCIENCES ENERGIES ENVIRONNEMENT

 

New research suggests that our universe has no dark matter

 

Ale fossile d'une tortue géante récemment découvert porte le nom du personnage du roman de Stephen King

Une équipe de recherche internationale dirigée par le Dr Gabriel S. Ferreira du Centre Senckenberg pour l'évolution humaine et le paléoenvironnement de l'Université de Tübingen a décrit une nouvelle espèce de tortue géante du Pléistocène supérieur.

De nouvelles recherches suggèrent que notre univers ne contient pas de matière noire

Le modèle théorique actuel de la composition de l’univers est qu’il est composé de matière normale, d’énergie noire et de matière noire. Une nouvelle étude de l’Université d’Ottawa remet en question cette affirmation.

Des électrons de type photon dans un monde à quatre dimensions découverts dans un matériau réel

Les électrons de Dirac ont été prédits par P. Dirac et découverts par A. Geim, tous deux lauréats du prix Nobel de physique en 1933 et en 2010, respectivement. Les électrons de Dirac se comportent comme des photons plutôt que comme des électrons, car ils sont considérés comme n'ayant pas de masse et, dans les matériaux, ils se déplacent à la vitesse de la lumière.

Les chiffres ne correspondent pas aux devoirs de mathématiques, selon une nouvelle étude

Soutenir les enfants dans leurs devoirs de mathématiques est une activité parascolaire courante. Mais au-delà des bases, les nouveaux programmes et stratégies d'enseignement rendent plus difficile l'aide des parents et portent gravement atteinte à la confiance et à l'apprentissage des enfants.

Danse quantique au rythme d'un tambour : des chercheurs observent comment l'énergie d'un électron unique est ajustée par les atomes environnants

Des physiciens de l'Université de Ratisbonne ont chorégraphié le déplacement d'un niveau d'énergie électronique quantifié avec des oscillations atomiques plus rapides qu'un billionième de seconde.

Serpents : le nouveau superaliment riche en protéines

Les pythons d'élevage pourraient offrir une nouvelle forme d'élevage durable et efficace pour renforcer la sécurité alimentaire, selon une nouvelle étude de l'Université Macquarie.

Des chercheurs prouvent les limites fondamentales de l’absorption de l’énergie électromagnétique

Les ingénieurs électriciens de l’Université Duke ont déterminé la limite théorique fondamentale de la quantité d’énergie électromagnétique qu’un matériau transparent d’une épaisseur donnée peut absorber. Cette découverte aidera les ingénieurs à optimiser les dispositifs conçus pour bloquer certaines fréquences de rayonnement tout en laissant passer d’autres, pour des applications telles que les communications furtives ou sans fil.

Les séquoias géants sont un élément en croissance rapide du paysage britannique

Les séquoias géants importés sont bien adaptés au Royaume-Uni, grandissant à des rythmes proches de ceux de leur aire de répartition d'origine et capturant de grandes quantités de carbone au cours de leur longue vie, révèle une nouvelle étude menée par des chercheurs de l'UCL avec des collègues des Jardins botaniques royaux de Kew.

La miction unique des cigales ouvre la voie à une nouvelle compréhension de la dynamique des fluides

Les cigales sont la bande originale de l'été, mais leur pipi est plus spécial que leur musique. Plutôt que de répandre des gouttelettes, ils émettent des jets d’urine depuis leur petite silhouette. Depuis des années, les chercheurs de Georgia Tech souhaitent comprendre la miction unique de la cigale.

Des « molécules » de mécanique quantique repérées dans des dispositifs supraconducteurs

Des états électroniques qui ressemblent à des molécules et qui sont prometteurs pour une utilisation dans les futurs ordinateurs quantiques ont été créés dans des circuits supraconducteurs par des physiciens du RIKEN.

Les scientifiques peuvent désormais éliminer les nanoplastiques de notre eau avec une efficacité de 94 %

Des chercheurs de l’Université de Waterloo ont créé une nouvelle technologie capable d’éliminer les nanoplastiques nocifs de l’eau contaminée avec une efficacité de 94 %. L'étude intitulée « Utilisation de déchets époxy thermodurcis pour produire du charbon actif pour l'assainissement des eaux usées contaminées par des nanoplastiques » a été publiée dans la revue Separation and Purification Technology.

Une étude à grande échelle explore le lien génétique entre le cancer colorectal et la consommation de viande

Dans l'une des plus grandes études jamais réalisées sur l'interaction gène-environnement sur la viande rouge et le cancer colorectal, qui a exploré l'impact de la consommation de viande rouge sur le risque de cancer d'une personne en fonction de son génotype, les chercheurs ont identifié deux marqueurs génétiques qui peuvent aider à expliquer l'association entre le deux et expliquez pourquoi certaines personnes sont exposées à un risque plus élevé de cancer.

Des scientifiques révèlent le premier supraconducteur non conventionnel que l’on peut trouver sous forme minérale dans la nature

Les scientifiques du laboratoire national Ames ont identifié le premier supraconducteur non conventionnel dont la composition chimique est également présente dans la nature. La miassite est l’un des quatre minéraux présents dans la nature qui agissent comme supraconducteurs lorsqu’ils sont cultivés en laboratoire. L'étude de l'équipe sur la miassite a révélé qu'il s'agit d'un supraconducteur non conventionnel doté de propriétés similaires à celles des supraconducteurs à haute température.

Un volcan géant découvert sur Mars

Dans une annonce révolutionnaire lors de la 55e Conférence sur les sciences lunaires et planétaires qui s'est tenue à The Woodlands, au Texas, des scientifiques ont révélé la découverte d'un volcan géant et d'une possible couche de glace de glacier enfouie dans la partie orientale de la province volcanique de Tharsis sur Mars, près de l'équateur de la planète.

La migration des hominidés hors d'Afrique pourrait avoir été motivée par la première glaciation majeure du Pléistocène.

Deux planétologues, dont un de l'Université de Milan, le

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SCIENCES ENERGIES ENVIROINNEMENT

 

 

AUn fossile de tortue géante récemment découvert porte le nom du personnage du roman de Stephen King

Une équipe de recherche internationale dirigée par le Dr Gabriel S. Ferreira du Centre Senckenberg pour l'évolution humaine et le paléoenvironnement de l'Université de Tübingen a décrit une nouvelle espèce de tortue géante du Pléistocène supérieur.

De nouvelles recherches suggèrent que notre univers ne contient pas de matière noire

Le modèle théorique actuel de la composition de l’univers est qu’il est composé de matière normale, d’énergie noire et de matière noire. Une nouvelle étude de l’Université d’Ottawa remet en question cette affirmation.

Des électrons de type photon dans un monde à quatre dimensions découverts dans un matériau réel

Les électrons de Dirac ont été prédits par P. Dirac et découverts par A. Geim, tous deux lauréats du prix Nobel de physique en 1933 et en 2010, respectivement. Les électrons de Dirac se comportent comme des photons plutôt que comme des électrons, car ils sont considérés comme n'ayant pas de masse et, dans les matériaux, ils se déplacent à la vitesse de la lumière.

Les chiffres ne correspondent pas aux devoirs de mathématiques, selon une nouvelle étude

Soutenir les enfants dans leurs devoirs de mathématiques est une activité parascolaire courante. Mais au-delà des bases, les nouveaux programmes et stratégies d'enseignement rendent plus difficile l'aide des parents et portent gravement atteinte à la confiance et à l'apprentissage des enfants.

Danse quantique au rythme d'un tambour : des chercheurs observent comment l'énergie d'un électron unique est ajustée par les atomes environnants

Des physiciens de l'Université de Ratisbonne ont chorégraphié le déplacement d'un niveau d'énergie électronique quantifié avec des oscillations atomiques plus rapides qu'un billionième de seconde.

Serpents : le nouveau superaliment riche en protéines

Les pythons d'élevage pourraient offrir une nouvelle forme d'élevage durable et efficace pour renforcer la sécurité alimentaire, selon une nouvelle étude de l'Université Macquarie.

Des chercheurs prouvent les limites fondamentales de l’absorption de l’énergie électromagnétique

Les ingénieurs électriciens de l’Université Duke ont déterminé la limite théorique fondamentale de la quantité d’énergie électromagnétique qu’un matériau transparent d’une épaisseur donnée peut absorber. Cette découverte aidera les ingénieurs à optimiser les dispositifs conçus pour bloquer certaines fréquences de rayonnement tout en laissant passer d’autres, pour des applications telles que les communications furtives ou sans fil.

Les séquoias géants sont un élément en croissance rapide du paysage britannique

Les séquoias géants importés sont bien adaptés au Royaume-Uni, grandissant à des rythmes proches de ceux de leur aire de répartition d'origine et capturant de grandes quantités de carbone au cours de leur longue vie, révèle une nouvelle étude menée par des chercheurs de l'UCL avec des collègues des Jardins botaniques royaux de Kew.

La miction unique des cigales ouvre la voie à une nouvelle compréhension de la dynamique des fluides

Les cigales sont la bande originale de l'été, mais leur pipi est plus spécial que leur musique. Plutôt que de répandre des gouttelettes, ils émettent des jets d’urine depuis leur petite silhouette. Depuis des années, les chercheurs de Georgia Tech souhaitent comprendre la miction unique de la cigale.

Des « molécules » de mécanique quantique repérées dans des dispositifs supraconducteurs

Des états électroniques qui ressemblent à des molécules et qui sont prometteurs pour une utilisation dans les futurs ordinateurs quantiques ont été créés dans des circuits supraconducteurs par des physiciens du RIKEN.

Les scientifiques peuvent désormais éliminer les nanoplastiques de notre eau avec une efficacité de 94 %

Des chercheurs de l’Université de Waterloo ont créé une nouvelle technologie capable d’éliminer les nanoplastiques nocifs de l’eau contaminée avec une efficacité de 94 %. L'étude intitulée « Utilisation de déchets époxy thermodurcis pour produire du charbon actif pour l'assainissement des eaux usées contaminées par des nanoplastiques » a été publiée dans la revue Separation and Purification Technology.

Une étude à grande échelle explore le lien génétique entre le cancer colorectal et la consommation de viande

Dans l'une des plus grandes études jamais réalisées sur l'interaction gène-environnement sur la viande rouge et le cancer colorectal, qui a exploré l'impact de la consommation de viande rouge sur le risque de cancer d'une personne en fonction de son génotype, les chercheurs ont identifié deux marqueurs génétiques qui peuvent aider à expliquer l'association entre le deux et expliquez pourquoi certaines personnes sont exposées à un risque plus élevé de cancer.

Des scientifiques révèlent le premier supraconducteur non conventionnel que l’on peut trouver sous forme minérale dans la nature

Les scientifiques du laboratoire national Ames ont identifié le premier supraconducteur non conventionnel dont la composition chimique est également présente dans la nature. La miassite est l’un des quatre minéraux présents dans la nature qui agissent comme supraconducteurs lorsqu’ils sont cultivés en laboratoire. L'étude de l'équipe sur la miassite a révélé qu'il s'agit d'un supraconducteur non conventionnel doté de propriétés similaires à celles des supraconducteurs à haute température.

Un volcan géant découvert sur Mars

Dans une annonce révolutionnaire lors de la 55e Conférence sur les sciences lunaires et planétaires qui s'est tenue à The Woodlands, au Texas, des scientifiques ont révélé la découverte d'un volcan géant et d'une possible couche de glace de glacier enfouie dans la partie orientale de la province volcanique de Tharsis sur Mars, près de l'équateur de la planète.

La migration des hominidés hors d'Afrique pourrait avoir été motivée par la première glaciation majeure du Pléistocène.

Deux planétologues, dont un de l'Université de M

 Dear olivier hartmanshenn,

Here is your customized Science X Newsletter for week 11:

	Newly discovered fossil of giant turtle is named after Stephen King novel character An international research team led by Dr. Gabriel S. Ferreira from the Senckenberg Center for Human Evolution and Paleoenvironment at the University of Tübingen has described a new species of giant turtle from the late Pleistocene.
	New research suggests that our universe has no dark matter The current theoretical model for the composition of the universe is that it's made of normal matter, dark energy and dark matter. A new University of Ottawa study challenges this.
	Photon-like electrons in a four-dimensional world discovered in a real material Dirac electrons were predicted by P. Dirac and discovered by A. Geim, both of whom were awarded the Nobel Prize in Physics in 1933 and in 2010, respectively. Dirac electrons behave like photons rather than electrons, for they are considered to have no mass, and in materials they move with light velocity.
	The numbers do not add up for mathematics homework, according to a new study Supporting kids with math homework is a common afterschool activity. But beyond the basics, new curricula and teaching strategies are making it harder for parents to help and it's taking a serious toll on children's confidence and learning.
	Quantum dance to the beat of a drum: Researchers observe how energy of single electron is tuned by surrounding atoms Physicists at the University of Regensburg have choreographed the shift of a quantized electronic energy level with atomic oscillations faster than a trillionth of a second.
	Snakes: The new, high-protein superfood Farmed pythons may offer a sustainable and efficient new form of livestock to boost food security, according to new research from Macquarie University.
	Researchers prove fundamental limits of electromagnetic energy absorption Electrical engineers at Duke University have determined the theoretical fundamental limit for how much electromagnetic energy a transparent material with a given thickness can absorb. The finding will help engineers optimize devices designed to block certain frequencies of radiation while allowing others to pass through, for applications such as stealth or wireless communications.
	Giant sequoias are a rapidly growing feature of the UK landscape Imported giant sequoia trees are well adapted to the UK, growing at rates close to their native ranges and capturing large amounts of carbon during their long lives, finds a new study led by UCL researchers with colleagues at the Royal Botanic Gardens, Kew.
	Cicadas' unique urination unlocks new understanding of fluid dynamics Cicadas are the soundtrack of summer, but their pee is more special than their music. Rather than sprinkling droplets, they emit jets of urine from their small frames. For years, Georgia Tech researchers have wanted to understand the cicada's unique urination.
	Quantum-mechanical 'molecules' spotted in superconducting devices Electronic states that resemble molecules and are promising for use in future quantum computers have been created in superconducting circuits by physicists at RIKEN.
	Scientists can now remove nanoplastics from our water with 94% efficiency University of Waterloo researchers have created a new technology that can remove harmful nanoplastics from contaminated water with 94% efficiency. The study, "Utilization of epoxy thermoset waste to produce activated carbon for the remediation of nano-plastic contaminated wastewater," was published in the journal Separation and Purification Technology.
	Large-scale study explores genetic link between colorectal cancer and meat intake In one of the largest ever gene-environment interaction studies of red meat and colorectal cancer, which explored the impact of red meat consumption on a person's cancer risk based on their genotype, researchers have identified two genetic markers that may help explain the association between the two and explain why some people face a higher cancer risk.
	Scientists reveal the first unconventional superconductor that can be found in mineral form in nature Scientists from Ames National Laboratory have identified the first unconventional superconductor with a chemical composition also found in nature. Miassite is one of only four minerals found in nature that act as a superconductor when grown in the lab. The team's investigation of miassite revealed that it is an unconventional superconductor with properties similar to high-temperature superconductors.
	Giant volcano discovered on Mars In a groundbreaking announcement at the 55th Lunar and Planetary Science Conference held in The Woodlands, Texas, scientists revealed the discovery of a giant volcano and possible sheet of buried glacier ice in the eastern part of Mars' Tharsis volcanic province near the planet's equator.
	Migration of hominins out of Africa may have been driven by the first major glaciation of the Pleistocene A pair of planetary scientists, one with the University of Milan, the other with Columbia University, has found evidence that the exodus of hominins out of Africa approximately 1 million years ago may have been driven by the first major glaciation of the Pleistocene.
	More precise understanding of dark energy achieved using AI A UCL-led research team has used artificial intelligence (AI) techniques to infer the influence and properties of dark energy more precisely from a map of dark and visible matter in the universe covering the last 7 billion years.
	Our bacteria are more personal than we thought, new study shows The trillions of bacteria that call your body home—collectively known as the microbiome—appear to be unique to you, like a fingerprint. That's one conclusion of a detailed study of the gut, mouth, nose and skin microbiomes of 86 people. Over the course of six years, the bacteria that persisted best in each person's microbiome were those that were most particular to the individual, rather than those shared by the entire population.
	How do neural networks learn? A mathematical formula explains how they detect relevant patterns Neural networks have been powering breakthroughs in artificial intelligence, including the large language models that are now being used in a wide range of applications, from finance, to human resources to health care. But these networks remain a black box whose inner workings engineers and scientists struggle to understand.
	Condor telescope reveals a new world for astrophysicists A new telescope called the "Condor Array Telescope" may open up a new world of the very-low-brightness universe for astrophysicists. Four new papers, published back to back in the Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS) this month, present the first scientific findings based on observations acquired by Condor. The project is a collaborative led by scientists in the Department of Physics and Astronomy at Stony Brook University and the American Museum of Natural History (AMNH).
	Mars attracts: How Earth's interactions with the red planet drive deep-sea circulation Scientists from the Universities of Sydne

SCIENCES ENERGIES ENVIRONNEMENT

 

 Editors' notes

Beam balance designs could elucidate the origins of dark energy

qLes conceptions de balances à faisceaux pourraient élucider les origines de l’énergie noire

par Samuel Jarman, SciencePOD

Schéma du prototype de balance comprenant la lecture optique et l'échantillon suspendu en aluminium (en bleu) et le contrepoids en laiton (en orange). Crédit : The European Physical Journal Plus (2024). DOI : 10.1140/epjp/s13360-024-04920-x

L’un des plus grands problèmes de la physique moderne est de concilier l’énorme différence entre l’énergie véhiculée par les fluctuations aléatoires dans le vide de l’espace et l’énergie sombre qui entraîne l’expansion de l’univers.

Grâce à une nouvelle recherche publiée dans The European Physical Journal Plus, des chercheurs dirigés par Enrico Calloni de l'Université Federico II de Naples, en Italie, ont dévoilé un prototype d'instrument de balance à faisceau ultra-précis, qui, espèrent-ils, pourra être utilisé pour mesurer l'interaction entre ces fluctuations du vide et ces champs gravitationnels. Avec quelques améliorations supplémentaires, l’instrument pourrait éventuellement permettre aux chercheurs d’apporter un nouvel éclairage sur les origines énigmatiques de l’énergie noire.

À l’intérieur du vide, des ondes électromagnétiques émergent et disparaissent constamment sous l’effet de fluctuations aléatoires, de sorte que même si l’espace ne contient aucune matière, il transporte néanmoins une certaine quantité d’énergie. Grâce à leurs recherches, l'équipe de Calloni visait à mesurer l'influence de ces fluctuations à l'aide d'une balance à faisceau de pointe.

Conçu pour fonctionner à des températures de 90K (-183°C), l'instrument de l'équipe transporte un petit échantillon d'un supraconducteur à haute température à une extrémité du faisceau, initialement équilibré par des contrepoids à l'autre extrémité. Grâce aux effets quantiques déclenchés par son interaction avec des fluctuations aléatoires du vide, l’équipe a prédit que cet échantillon devrait subir de minuscules changements de poids.

Ces changements pourraient à leur tour être détectés par interférométrie. Cela impliquerait de comparer les distances parcourues par les deux parties d'un faisceau lumineux divisé lorsqu'elles rebondissent à chaque extrémité du faisceau, créées en raison de la nouvelle différence de poids entre l'échantillon supraconducteur et le contrepoids.

L'étude de l'équipe détaille leurs tests initiaux pour un prototype de balance à faisceau dans un laboratoire en Sardaigne, qui connaît des niveaux de bruit sismique extrêmement faibles. Sur la base de leurs premiers résultats, Calloni et ses collègues sont désormais convaincus qu'une fois terminée, leur expérience finale sera suffisamment sensible pour capter l'interaction entre les fluctuations du vide et les champs gravitationnels.

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COMMENTAIRES

De quoi pourrait être faite l’énergie noire ?

Il existe des principaux candidats pour expliquer l'énergie noire.en particulier  s'agite l'énergie du vide de l'espace – des particules qui apparaissent et disparaissent littéralement dans l'espace vide – et d'une « cinquième force » responsable de la pression négative qui pourrait provoquer l'expansion accélérée de l'univers. J ai traité cette question   plusieurs fois   dans des petis billers 

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More information: Annalisa Allocca et al, Thermal noise-limited beam balance as prototype of the Archimedes vacuum weight experiment and B-L dark photon search, The European Physical Journal Plus (2024). DOI: 10.1140/epjp/s13360-024-04920-x

Provided by Science

SCIENCES ENERGIES ENVIRONNEMENT

 

NASA unveils design for message heading to Jupiter's moon Europa

a

La NASA dévoile le design d'un message en direction d'Europe, la lune de Jupiter

par Gretchen McCartney, NASA

L’art de ce côté de la plaque, qui scellera une ouverture de la voûte de l’Europa Clipper de la NASA, présente des formes d’onde qui sont des représentations visuelles des ondes sonores formées par le mot « eau » en 103 langues. Au centre se trouve un symbole représentant le signe de la langue des signes américaine pour « eau ». Crédit : NASA/JPL-Caltech

Lors de son lancement en octobre, le vaisseau spatial Europa Clipper de l'agence transportera une dépêche riche en couches comprenant plus de 2,6 millions de noms soumis par le public.

Suivant la tradition de la NASA consistant à envoyer des messages inspirants dans l'espace, l'agence a des projets spéciaux pour Europa Clipper, qui sera lancé plus tard cette année vers la lune de Jupiter, Europa. La Lune montre clairement la présence d'un océan sous sa croûte glacée, avec plus de deux fois la quantité d'eau de tous les océans de la Terre réunis. Une plaque métallique triangulaire sur le vaisseau spatial honorera cette connexion avec la Terre de plusieurs manières.

Au cœur de l'artefact se trouve une gravure manuscrite de la poète lauréate américaine Ada Limón « In Praise of Mystery : A Poem for Europa », ainsi qu'une puce électronique en silicium portant au pochoir plus de 2,6 millions de noms soumis par le public. La puce électronique sera la pièce maîtresse d'une illustration d'une bouteille au milieu du système jovien, une référence à la campagne "Message dans une bouteille" de la NASA, qui invitait le public à envoyer son nom avec le vaisseau spatial.

Un "disque d'or" pour Europe

Fabriquée en tantale métallique et mesurant environ 7 pouces sur 11 (18 centimètres sur 28), la plaque présente des éléments graphiques des deux côtés. Le panneau orienté vers l'extérieur présente des œuvres d'art qui mettent en valeur le lien entre la Terre et Europe. Les linguistes ont collecté des enregistrements du mot « eau » prononcé dans 103 langues provenant de familles de langues du monde entier. Les fichiers audio ont été convertis en formes d'onde (représentations visuelles des ondes sonores) et gravés dans la plaque. Les formes d’onde rayonnent à partir d’un symbole représentant le signe « eau » en langue des signes américaine.

Crédit : NASA

Pour entendre l'audio des langues parlées et voir le panneau, rendez-vous sur : go.nasa.gov/MakeWaves.

Dans l'esprit du Golden Record du vaisseau spatial Voyager, qui transporte des sons et des images pour transmettre la richesse et la diversité de la vie sur Terre, le message en couches sur Europa Clipper vise à stimuler l'imagination et à offrir une vision unificatrice.

"Le contenu et la conception de la plaque de voûte d'Europa Clipper sont pleins de sens", a déclaré Lori Glaze, directrice de la division des sciences planétaires au siège de la NASA à Washington. "La plaque combine le meilleur que l'humanité a à offrir à travers l'univers : la science, la technologie, l'éducation, l'art et les mathématiques. Le message de connexion par l'eau, essentiel à toutes les formes de vie telle que nous la connaissons, illustre parfaitement le lien de la Terre avec ce mystérieux monde océanique que nous allons explorer.

En 2030, après un voyage de 2,6 milliards de kilomètres, Europa Clipper commencera à orbiter autour de Jupiter, effectuant 49 survols rapprochés d'Europe. Pour déterminer s'il existe des conditions propices à la vie, la puissante suite d'instruments scientifiques du vaisseau spatial recueillera des données sur l'océan souterrain, la croûte glacée, la fine atmosphère et l'environnement spatial de la Lune.

Ce côté d’une plaque commémorative montée sur le vaisseau spatial Europa Clipper de la NASA présente l’écriture manuscrite de la poète lauréate américaine Ada Limón « In Praise of Mystery : A Poem for Europa ». Il sera apposé sur une puce électronique en silicium portant au pochoir les noms soumis par le public. Crédit : NASA/JPL-Caltech

L'électronique de ces instruments est logée dans une voûte métallique massive conçue pour les protéger des radiations punitives de Jupiter. La plaque commémorative fermera une ouverture dans la voûte.

Parce que la recherche de conditions habitables est au cœur de la mission, l’équation de Drake est également gravée sur la plaque, sur la face tournée vers l’intérieur. L'astronome Frank Drake a développé la formulation mathématique en 1961 pour estimer la possibilité de découvrir des civilisations avancées au-delà de la Terre. Depuis lors, l’équation a inspiré et guidé la recherche en astrobiologie et dans les domaines connexes.

De plus, les illustrations sur la face tournée vers l’intérieur de la plaque comprendront une référence aux fréquences radio considérées comme plausibles pour la communication interstellaire, symbolisant la façon dont l’humanité utilise cette bande radio pour écouter les messages du cosmos. Ces fréquences particulières correspondent aux ondes radio émises dans l’espace par les composants de l’eau et sont connues par les astronomes sous le nom de « trou d’eau ». Sur la plaque, elles sont représentées comme des lignes d'émission radio.

Enfin, la planche comprend un portrait de l'un des fondateurs de la science planétaire, Ron Greeley, dont les premiers efforts pour développer une mission Europe il y a vingt ans ont jeté les bases d'Europa Clipper.

"Nous avons consacré beaucoup de réflexion et d'inspiration à la conception de cette plaque, tout comme à cette mission elle-même", déclare Robert Pappalardo, scientifique du projet, du Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Californie du Sud. "Cela a duré des décennies et nous avons hâte de voir ce qu'Europa Clipper nous montre dans ce monde aquatique."

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COMMENTAIRES 

Je suis étonné que la  NASA    donne autant de détails   et je  crois que  c est une publication  pour justifier ses dépenses  !!!!

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Once assembly of Europa Clipper has been completed at JPL, the spacecraft will be shipped to NASA's Kennedy Space Center in Florida in preparation for its October launch.

Provided by NASA 

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Time is running out to add your name to NASA's Europa Clipper

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