20/02/2022. Précisions sur les manoeuvres militaires russes

Les manœuvres militaires stratégiques entreprises le 20 février 2022 par Vladimir Poutine mettent en œuvre des moyens considérables. Il ne s’agit pas seulement d’exercices de chars à la frontière avec l’Ukraine, pour impressionner l’Otan.

Ces manœuvres ont impliqué le lancement de missiles balistiques et de missiles de croisières tous susceptibles de porter des charges nucléaires. Y participe l’armée de l’air et les flottes de la mer du Nord et de la mer Noire

Par ailleurs, un missile balistique Intercontinental ICBM a été lancé du Cosmodrome de Plesetsk en Russie du NW, visant la péninsule du Kamchatka après une traversée de 5.700 km. Le sous-marin nucléaire Karelia a de son côté envoyé un missile balistique R-29RMU depuis la mer de Barentz en Arctique et visant le Kamchatka.

Les unités et les sous-marins des flottes de la Mer Noire et de la Mer du Nord ont enfin lancé en vraie grandeur plusieurs exemplaires de la nouvelle arme russe révolutionnaire, le missile de croisière hypersonique Zircon, capable de pénétrer sans difficultés les défenses antiaériennes des porte-avions américains

Nous ne mentionnons pas les bombardements à longue distance conduits par des bombardiers stratégiques TU 95 âgés de plus de 50 ans et toujours en service

20/02/2022 Malgré la crise du Covid, le monde continue à s’armer

Malgré la crise sanitaire qui avait fait chuter son niveau à 84.000 milliards de dollars en 2020, le PIB mondial devrait franchir la barre des 100.000 milliards de dollars pour la première fois en 2022, selon un rapport du cabinet du Center for Economics and Business Research (CEBR)  https://cebr.com/

On rapprochera de ce chiffre le montant des dépenses militaires mondiales soit près de 2 000 milliards de dollars en 2020 en hausse de 2%. https://www.sipri.org/sites/default/files/2021-04/sipri_milex_press_release_fre.pdfprix

Ainsi le monde continue de s’armer, en période de crise sanitaire, et particulièrement les grandes puissances mondiales, les États-Unis, la Chine, l’Inde, la Russie et le Royaume-Uni. À eux cinq, ces pays principaux acheteurs d’armement dans le monde, concentrent 62 % des dépenses militaires de l’année 2020. La France se trouve à la huitième place de ce classement.

Cette augmentation intervient alors que le PIB mondial, affecté par la pandémie, a reculé d’un peu plus de 4 % d’après une projection du Fonds monétaire international.

Les dépenses militaires ont atteint, en moyenne, 2,4 % de ce PIB affaibli. Soit la plus forte augmentation annuelle du budget militaire mondial depuis la crise économique de 2009. D’après le docteur Diego Lopes da Silva, chercheur au programme armes et dépenses militaires du SIPRI, « on peut affirmer avec une quasi-certitude que la pandémie n’a pas eu d’impact significatif sur les dépenses militaires mondiales en 2020 ».

Malgré tout, pour faire face à la pandémie, certains pays tels le Chili ou la Corée du Sud ont réaffecté leurs budgets armement à la lutte contre le Covid-19.

L’augmentation des budgets militaires pour la troisième année consécutive s’explique selon Alexandra Marksteiner, chercheuse au programme armes et dépenses militaires du SIPRI, par de lourds investissements dans la recherche et le développement. Notamment pour la modernisation des arsenaux nucléaire et pour l’acquisition d’armes à grande échelle. C’est notamment le cas aux Etats-Unis

De l’autre côté du Pacifique, la Chine n’a cessé d’augmenter ses dépenses militaires depuis 26 ans. Il s’agit de la plus longue augmentation ininterrompue jamais enregistrée par le SIPRI. En 2020, les dépenses militaires chinoises étaient estimées à 252 milliards de dollars (soit 208 milliards d’euros).

La Chine entend rattraper ses homologues sur le plan militaire, alors que les tensions entre Pékin et la communauté internationale, sur les thèmes des Ouïghours, de Hong Kong, de Taïwan ou de son appétit en mer de Chine, ne tarissent pas.

La Chine et les États-Unis sont les deux pays qui allouent les plus gros budgets à leur armement au niveau mondial.

Les États-Unis, avec un budget 2020 de près de 780 milliards de dollars (environ 645 milliards d’euros) ont augmenté leurs dépenses militaires pour la troisième année consécutive, d’après le rapport du SIPRI. Cette augmentation, selon Alexandra Marksteiner, chercheuse au programme armes et dépenses militaires du SIPRI, s’explique par de lourds investissements dans la recherche et le développement. Notamment pour la modernisation de l’arsenal nucléaire américain et pour l’acquisition d’armes à grande échelle.

De l’autre côté du Pacifique, la Chine ne cesse d’augmenter ses dépenses depuis 26 ans. Il s’agit de la plus longue augmentation ininterrompue jamais enregistrée par le SIPRI. En 2020, les dépenses militaires chinoises étaient estimées à 252 milliards de dollars (soit 208 milliards d’euros).

La Chine entend rattraper ses homologues sur le plan militaire, alors que les tensions entre Pékin et la communauté internationale, sur les thèmes des Ouïghours, de Hong Kong, de Taïwan ou de son appétit en mer de Chine, ne tarissent pas.

19/02/2022. Sommet Union européenne – Union africaine. Qu’en attendre ?

Les dirigeants de l’UE et de l’UA, ainsi que ceux de leurs États membres respectifs, se sont réunis deux jours à l’occasion du sixième sommet Union européenne Union africaine, qui s’est tenu à Bruxelles les 17 et 18 février 2022. Le compte rendu de ce sommet est accessible à l’adresse suivante https://www.consilium.europa.eu/media/54411/final-declaration-fr.pdf

On lit dans les premières pages de ce compte-rendu les dispositions suivantes (abrégé)

  1. Conscients des possibilités et des défis communs sans précédent et toujours plus nombreux, les dirigeants de l’UE et de l’UA adhèrent à une vision commune d’un partenariat renouvelé pour construire un avenir commun, en tant que partenaires et voisins les plus proches.
  2. Deux Unions, une vision commune. Nous sommes convenus que cette vision commune a pour objectif de consolider un partenariat renouvelé pour la solidarité, la sécurité, la paix, le développement économique durable et inscrit dans la durée et la prospérité pour nos citoyens et nos générations futures, en réunissant nos peuples, nos régions et nos organisations. Ce partenariat renouvelé sera fondé sur la situation géographique, la reconnaissance de l’histoire, les liens humains, le respect de la souveraineté, la responsabilité et le respect mutuels, les valeurs partagées, l’égalité entre les partenaires et des engagements réciproques. Il vise à être l’élément moteur de la promotion de nos priorités communes, des valeurs que nous partageons, du droit international ainsi que de la préservation conjointe de nos intérêts et biens publics communs. Cela comprend, entre autres, la sécurité et la prospérité de nos citoyens, la protection des droits de l’homme pour tous, l’égalité de genre ainsi que l’autonomisation des femmes dans tous les domaines de la vie, le respect des principes démocratiques, la bonne gouvernance et l’État de droit, les actions visant à préserver le climat, l’environnement et la biodiversité, la croissance économique durable et inclusive, la lutte contre les inégalités, le soutien aux droits de l’enfant et l’inclusion des femmes, des jeunes et des plus défavorisés. Nous reconnaissons l’importance de la sécurité alimentaire et de la nutrition et notons avec satisfaction que l’UA en a fait le thème de l’année 2021/2022.

Quels commentaires pourrions nous faire dans l’immédiat, à cette liste de bonnes intentions ?

1. La question fondamentale d’une lutte commune contre un islam de combat pratiquant non seulement le terrorisme mais des actions militaires contre les institutions et les gouvernements n’a pas été évoquée. L’annonce par la France de la mise en sommeil de l’opération Barkhane au Mali et plus largement au Sahel était certainement dans toutes les têtes mais n’a pas été évoquée. L’UE et l’UA vont elles proposer un ambitieux programme de coopération économique et politique en paraissant ignorer que les projets qui seront décidés seront à la merci d’attaques de groupes de djihadistes fortement armés bien implantés dans l’UA ? L’UE et l’UA vont nécessairement devoir montrer que si nécessaire elles déploieront des moyens de renseignement et des moyens militaires conjoints pour protéger ces projets et à terme leur bon fonctionnement.

  1. La Chine a déjà commencé à investir lourdement dans certains pays de l’UA. L’objectif est bien évidemment de s’y implanter. Ceci se fera-t-il sous la forme d’un néocolonialisme asiatique visant à se substituer à l’ancien colonialisme européen et accueilli à bras ouverts par les pays membres de l’UA ? Au contraire pourra-t-on espérer que des stratégies communes de développement pourront être mises en œuvre entre les trois continents.

3. Le sommet n’a apparemment pas évoqué deux points essentiels qui retiendront de plus en plus l’attention des scientifiques. Le premier est la constatation que compte tenu du réchauffement climatique, les milieux naturels africains seront de plus détruits par la désertification ou à l’inverse par des inondations incontrôlables. Le second est que les Etats africains devraient d’urgence lutter contre une natalité de plus de 7 enfants par femme que ces mêmes Etats, semble-il, encouragent pour favoriser des émigrations hors d’Afrique considérées comme des armes imparables.

19/02/2022. Bientôt des ordinateurs quantiques utilisant des « cristaux temporaires »

Un cristal temporaire est un état de la matière récemment découvert analogue aux états solide, liquide et gazeux. Mais il est très difficile à observer autrement qu’en laboratoire, car il ne se forme qu’a des températures proches du zéro absolu et il doit être maintenu dans un état isolé car il est détruit par toute interaction avec la matière extérieur. Autrement dit, il serait impossible de l’offrir en cadeau comme on le fait avec un diamant.

Pour désigner de tels cristaux, on emploi le terme de temporaire car les particules le composant se déplacent et retournent périodiquement à leur état initial à la façon d’un oscillateur. Il en serait ainsi d’un bijou en diamant offert à une personne aimée qui se détruirait et se reconstruirait régulièrement. Il s’agirait d’un mouvement perpétuel ne nécessitant aucun apport d’énergie. On emploi aussi le terme de Discret Time crystal (DTC). Le terme de discret signifie que le système possède un ordre spatial et temporel de longue portée : les oscillations sont en phase (synchronisés) sur des distances et temps arbitrairement grands

Au cours de la dernière décennie, les cristaux temporels ont fait l’objet de nombreuses recherches, en tant que nouvelle phase de la matière. Ils ont même déjà été créés en laboratoire dans des systèmes isolés. Mais ces expériences nécessitent des températures extrêmement basses et d’autres conditions rigoureuses pour minimiser les perturbations externes indésirables.

Pour la première fois, une équipe de chercheurs de l’Université de Californie à Riverside, rapporte avoir créé des cristaux temporels dans un système non isolé de son environnement, autrement dit à température ambiante. Il s’agit d’une avancée majeure. Elle suggère que cet état de la matière pourrait être exploité pour des applications pratiques.

Un cristal temporel est une structure périodique dans le temps et l’espace. À l’instar d’un cristal standard, une telle structure se compose de particules ordonnées, qui forment un réseau bien spécifique (chacune occupant une position définie) ; mais la répétition du motif cristallin se fait ici non seulement dans les trois dimensions de l’espace, mais aussi de manière périodique dans le temps, à la manière d’un oscillateur. Autrement dit, les particules d’un cristal temporel se déplacent et retournent périodiquement à leur état initial. Elles affichent ainsi un mouvement perpétuel, mais sans aucun apport d’énergie.

L’existence de cet état ou phase de la matière a été prédite pour la première fois par le physicien américain Frank Wilczek en 2012. Il a suggéré qu’il pourrait être possible pour les atomes de changer au fil du temps, même lorsqu’ils se trouvent à leur état de plus basse énergie (l’état fondamental).

Pour étudier les cristaux temporels, les scientifiques utilisent habituellement des condensats de Bose-Einstein, (https://fr.wikipedia.org/wiki/Condensat_de_Bose-Einstein) qui doivent être maintenus à des températures extrêmement basses, proches du zéro absolu — ce qui nécessite un équipement de laboratoire spécifique. Mais des chercheurs américains de l’Université de Californie (Pr Hossein Taheri, professeur adjoint de recherche en génie électrique et informatique et ses collègues ) ont réussi à créer des cristaux temporels à température ambiante. Ils persistent indéfiniment à température ambiante, malgré le bruit et la perte d’énergie se produisant au fil du temps.

Les chercheurs ont mis au point pour cela ce qu’ils nomment une plate-forme photoniques (Kerr-nonlinear optical microcavity)« Lorsque votre système expérimental échange de l’énergie avec son environnement, la dissipation et le bruit travaillent main dans la main pour détruire l’ordre temporel. Dans notre plateforme photonique, le système établit un équilibre entre le gain et la perte pour créer et préserver des cristaux temporels »https://news.ucr.edu/articles/2022/02/14/time-crystals-leave-lab.

Ces résultats ouvrent la voie au développement de cristaux temporels à l’échelle de la puce, qui pourront être utilisés dans des environnements réels, loin des équipements sophistiqués de laboratoire.

Dans un cristal standard, les atomes forment un empilement tridimensionnel (appelé réseau cristallin) bien défini et fixe ; le même motif se répète dans l’espace. Dans un cristal temporel, les atomes oscillent en quelque sorte entre deux positions, selon une fréquence particulière. Le motif qu’ils forment se répète ainsi à la fois dans l’espace et dans le temps. Taheri et son équipe sont parvenus à mettre au point de tels cristaux temporels, sous forme de systèmes quantiques entièrement optiques, sans utiliser de système de refroidissement.

Pour ce faire, ils ont utilisé un microrésonateur, un disque en verre de fluorure de magnésium (MgF2) de seulement un millimètre de diamètre. Lorsqu’ils ont bombardé ce dispositif optique avec deux faisceaux laser indépendants, ils ont pu observer des pics sous-harmoniques (des solitons optiques, soit des ondes solitaires robustes dont la forme est préservée lors de leur propagation), qui indiquaient une rupture de la symétrie temporelle et donc, la création de cristaux temporels. « La modification spontanée de la symétrie de translation temporelle discrète dans des systèmes physiques forcés périodiquement peut créer un cristal temporel discret constituant un état de la matière possédant des propriétés telles que l’ordre et la cohérence temporelle rigide à longue portée », expliquent les chercheurs dans un article de  Nature Communications reproduit ci-dessous

Ils ajoutent que ces propriétés sont particulièrement recherchées pour les calculateurs quantiques. Afin être pratiquement utilisables, ceux-ci doivent fonctionner dans un environnement qui ne sera pas particulièrement protégé. On notera que Google est le premier à proposer un calculateur quantique avec des cristaux temporaires.

Référence
14 feb 2022

https://www.nature.com/articles/s41467-022-28462-x

Abstract

Time crystals are periodic states exhibiting spontaneous symmetry breaking in either time-independent or periodically-driven quantum many-body systems. Spontaneous modification of discrete time-translation symmetry in periodically-forced physical systems can create a discrete time crystal (DTC) constituting a state of matter possessing properties like temporal rigid long-range order and coherence, which are inherently desirable for quantum computing and information processing. Despite their appeal, experimental demonstrations of DTCs are scarce and significant aspects of their behavior remain unexplored. Here, we report the experimental observation and theoretical investigation of DTCs in a Kerr-nonlinear optical microcavity. Empowered by the self-injection locking of two independent lasers with arbitrarily large frequency separation simultaneously to two same-family cavity modes and a dissipative Kerr soliton, this versatile platform enables realizing long-awaited phenomena such as defect-carrying DTCs and phase transitions. Combined with monolithic microfabrication, this room-temperature system paves the way for chip-scale time crystals supporting real-world applications outside sophisticated laboratories.

18/02/2022 L’Europe spatiale, mythe ou réalité ?

A un moment où l’espace est devenu pour l ‘Europe un enjeu, non seulement de puissance mais de civilisation, il est indispensable que les gouvernements européens s’en rendent compte et dégagent les moyens nécessaires pour passer d’une ambition théorique à des réalisations qui mettront l’Europe au niveau atteint par les superpuissances spatiales, les Etats-Unis, la Russie et bientôt la Chine.

C’est exactement ce que voudrait faire le manifeste de Matosinhos, la résolution adoptée unanimement le 19 novembre 2021 à l’occasion de la réunion ministérielle intermédiaire de l’ESA (Agence spatiale Européenne) au Portugal.

Nous en retenons les éléments suivants :

Il exprime clairement que l’union fait la force. La force d’une Europe unie, engagée à fournir des services à ses citoyens en accélérant l’espace pour améliorer et faire progresser la vie de ses habitants et de la planète dans son ensemble. Une Europe qui place l’utilisateur et le citoyen au centre de ses activités spatiales.

Le Manifeste est un engagement à se concentrer sur trois initiatives, baptisées Accélérateurs, visant à augmenter la vitesse de l’utilisation de l’espace et résoudre les plus grands défis actuels. Il précise qu’il y a une urgence spécifique à commencer la mise en œuvre de la première en se concentrant sur l’espace pour un futur écologique afin de mieux comprendre l’état actuel de la Terre, de développer des scénarios et des solutions pour une vie durable sur cette planète et de contribuer efficacement à la neutralité climatique.

Ensuite, nous devons évoluer de la posture d’étude, d’observation et de compréhension de la planète vers des actions basées sur les connaissances profondes que nous acquérons. C’est là qu’entre le deuxième Accélérateur . En jeu, le besoin de développer un système de réponse de crise rapide et résilient, pour soutenir les parties prenantes et prendre des actions décisives afin de réagir face aux crises auxquelles est confrontée l’Europe.

Et nous ne pouvons pas nous concentrer sur les deux premières sans garantir leur protection. C’est précisément l’objet du troisième Accélérateur : la protection des ressources spatiales, pour contribuer à sauvegarder et à protéger nos ressources des débris spatiaux et des menaces représentées par la météo spatiale.

Au-delà de ces sujets, nous avons aussi besoin de réaliser notre propre « pas de géant » pour inspirer les jeunes européens à s’intéresser un peu plus aux thématiques liées aux STGM (sciences, technologie, génie et mathématiques). L’objectif est clair : parvenir à renforcer et à améliorer ces domaines pour les générations futures. À travers des missions inspirantes, nous contribueront à stimuler l’innovation dans la nouvelle économie de l’espace qui commence à prendre forme.

Les Inspirateurs : des missions destinées à catapulter la position de l’Europe en tant que leader mondial de la technologie spatiale, de l’innovation et de l’exploration scientifique de l’espace profond. Elles ont vocation à promouvoir la commercialisation, un paysage entrepreneurial moderne et orienté vers l’avenir, la coopération multilatérale, l’éducation, le développement du capital humain et les STGM. Nous parlons ici de missions vers des lunes glaciaires, pour révéler des secrets sur les origines de la vie ou l’exploration spatiale et emmener les astronautes européens au-delà de la Station Spatiale Européenne.

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Peut-on penser que l’adoption du Manifeste de Matosinhos  a créé la dynamique nécessaire pour aller au-delà de nos ambitions et passer très vite aux réalités, c’est-à-dire à l’action. Les prochaines étapes et décisions seront formulées et adoptées lors du Sommet Spatial Européen et de la réunion du Conseil de l’ESA au niveau ministériel, qui se tiendront tous les deux en 2022.

A ce jour, en février 2022, on peut en douter. Les gouvernements européens n’ont qu’un souci, réduire les dépenses budgétaires, à un moment où la lutte contre le coronavirus ou de futurs facteurs épidémiques entraîne des dépenses inattendues, sans doute d’ailleurs excessives. Mais, plus fondamentalement les gouvernements européens sont sous la tutelle des Etats-Unis. Pour ceux-ci , qu’il s’agisse des Pouvoirs Publics ou d’entreprises telles que Space X, le spatial est le seul domaine où ils pourront prétendre affirmer longtemps encore leur domination (space dominance).

Pour en savoir plus concernant l’ESA,
voir https://vision.esa.int/

17/02/2022. Sommet Union européenne – Union africaine. Qu’en attendre ?

Les dirigeants de l’UE et de l’UA, ainsi que ceux de leurs États membres respectifs, se réuniront à l’occasion du sixième sommet Union européenne Union africaine, qui se tiendra à Bruxelles les 17 et 18 février 2022.

Nous commenterons s’il y a lieu, le compte-rendu des réunions. D’ores et déjà on peut prévoir que la question de la lutte contre le terrorisme islamique ne pourra pas être évitée. L’annonce par la France de l’arrêt de l’opération Barkane au Sahel pèsera certainement sur le sommet.

L‘UE et l’UA vont-elles proposer un ambitieux programme de coopération économique et sociale en paraissant ignorer que les projets qui seront décidés seront à la merci d’attaques de groupes de djihadistes fortement armés et se déployant sans obstacles au Sahel et dans la plupart des pays africains ?

L‘UE et l’U vont nécessairement devoir montrer que si nécessaire elles fourniront des moyens de renseignement et des moyens militaires pour protéger ces projets et à terme leur bon fonctionnement. Il ne s’agira pas de néocolonialisme mais de survie pour l’Afrique.

17/02/2022. Vers la gravitation quantique

La mécanique quantique ou physique quantique apparue dans les années 1920-1930 postule que deux particules quantiques en état de superposition sont corrélées et le demeurent indépendamment du temps et de l’espace. Autrement dit, une mesure faite à Paris sur l’une de ces particules se répercute instantanément sur l’autre, fut-elle située à New York ou sur la Lune. Les innombrables applications de la mécanique quantique faites depuis cette époque n’ont jamais démenti ce postulat.

Albert Einstein, auteur de la théorie de la relativité générale, n’avait jamais accepté cette conclusion. Il a toujours affirmé qu’elle résultait d’erreurs méthologiques ou observationnelles.

Depuis la recherche d’une hypothétiques théorie de la gravité quantique ou gravitation quantique a occupé sans succès des générations de physiciens. Ceci sans résultats à ce jour. Les deux monde de la physique relativiste et de la physique quantique demeuraient étrangers, bien qu’en pratique d’innombrables vérifications expérimentales aient démontré leur pertinence réciproque.

Cet arrière-plan méthodologique fait tout l’intérêt d’une expérimentation que viennent de mener des scientifiques du JILA, un institut de recherche en sciences physique géré par l’Université du Colorado et le National Institute of Standards and Technology (NIST) américain. Ils sont parvenus à démontrer que deux horloges atomiques, distantes l’une de l’autre d’à peine un millimètre, tournaient à des vitesses différentes. Ceci signifie qu’elles se trouvent dans deux espace-temps différents L’expérience est décrite dans un article de Nature en date du 16 février 2022. Elle a été menée sur une horloge atomique – « 50 fois plus précises que toutes celles jusqu’ici mises au point », selon le communiqué publié que nous reprenons ici en dépit de sa longueur.

Note

Une géodésique relativiste mesure la forme de la Terre ou éventuellement de tout autre astre compte tenu des ondes gravitationnelles que celle-ci émet en tous lieu. En principe elle pourrait détecter les signaux qui furent émis par l’univers primitif comme aussi ceux qui pourraient provenir d’une éventuelle matière noire.

Référence

https://www.eurekalert.org/news-releases/943127

JILA physicists have measured Albert Einstein’s theory of general relativity, or more specifically, the effect called time dilation, at the smallest scale ever, showing that two tiny atomic clocks, separated by just a millimeter or the width of a sharp pencil tip, tick at different rates.

The experiments, described in the Feb. 17 issue of Nature, suggest how to make atomic clocks 50 times more precise than today’s best designs and offer a route to perhaps revealing how relativity and gravity interact with quantum mechanics, a major quandary in physics.

JILA is jointly operated by the National Institute of Standards and Technology (NIST) and the University of Colorado Boulder.

“The most important and exciting result is that we can potentially connect quantum physics with gravity, for example, probing complex physics when particles are distributed at different locations in the curved space-time,” NIST/JILA Fellow Jun Ye said. “For timekeeping, it also shows that there is no roadblock to making clocks 50 times more precise than today — which is fantastic news. »

Einstein’s 1915 theory of general relativity explains large-scale effects such as the gravitational effect on time and has important practical applications such as correcting GPS satellite measurements. Although the theory is more than a century old, physicists remain fascinated by it. NIST scientists have used atomic clocks as sensors to measure relativity more and more precisely, which may help finally explain how its effects interact with quantum mechanics, the rulebook for the subatomic world.

According to general relativity, atomic clocks at different elevations in a gravitational field tick at different rates. The frequency of the atoms’ radiation is reduced — shifted toward the red end of the electromagnetic spectrum — when observed in stronger gravity, closer to Earth. That is, a clock ticks more slowly at lower elevations. This effect has been demonstrated repeatedly; for example, NIST physicists measured it in 2010 by comparing two independent atomic clocks, one positioned 33 centimeters (about 1 foot) above the other.

The JILA researchers have now measured frequency shifts between the top and bottom of a single sample of about 100,000 ultracold strontium atoms loaded into an optical lattice, a lab setup similar to the group’s earlier atomic clocks. In this new case the lattice, which can be visualized as a stack of pancakes created by laser beams, has unusually large, flat, thin cakes, and they are formed by less intense light than normally used. This design reduces the distortions in the lattice ordinarily caused by the scattering of light and atoms, homogenizes the sample, and extends the atoms’ matter waves, whose shapes indicate the probability of finding the atoms in certain locations. The atoms’ energy states are so well controlled that they all ticked between two energy levels in exact unison for 37 seconds, a record for what is called quantum coherence.

Crucial to the new results were the Ye group’s imaging innovation, which provided a microscopic map of frequency distributions across the sample, and their method of comparing two regions of an atom cloud rather than the traditional approach of using two separate clocks.

The measured redshift across the atom cloud was tiny, in the realm of 0.0000000000000000001, consistent with predictions. (While much too small for humans to perceive directly, the differences add up to major effects on the universe as well as technology such as GPS.) The research team resolved this difference quickly for this type of experiment, in about 30 minutes of averaging data. After 90 hours of data, their measurement precision was 50 times better than in any previous clock comparison.

“This a completely new ballgame, a new regime where quantum mechanics in curved space-time can be explored,” Ye said. “If we could measure the redshift 10 times even better than this, we will be able to see the atoms’ whole matter waves across the curvature of space-time. Being able to measure the time difference on such a minute scale could enable us to discover, for example, that gravity disrupts quantum coherence, which could be at the bottom of why our macroscale world is classical.”

Better clocks have many possible applications beyond timekeeping and navigation. Ye suggests atomic clocks can serve as both microscopes to see minuscule links between quantum mechanics and gravity and as telescopes to observe the deepest corners of the universe. He is using clocks to look for mysterious dark matter, believed to constitute most matter in the universe. Atomic clocks are also poised to improve models and understanding of the shape of the Earth through the application of a measurement science called relativistic geodesy.

Note

Une géodésique relativiste mesure la forme de la Terre ou éventuellement de tout autre astre compte tenu des ondes gravitationnelles que celle-ci émet en tous lieu. En principe elle pourrait détecter les signaux qui furent émis par l’univers primitif comme aussi ceux que pourrait émettre une éventuelle matière noire.

16/02/2022. Que penser du plan français sur l’énergie?

Emmanuel Macron était le 10 février à Belfort pour présenter son plan sur l’énergie.

Ce plan repose sur la construction par EDF de six à 14 réacteurs pour 2050, le rachat de turbines auparavant vendues à l’américain General electric et l’essor de l’éolien marin. EDF devra construire six réacteurs EPR2, pour une première mise en service à l’horizon 2035. A cela s’ajoute la possibilité d’une mise en service de huit EPR2 de plus pour la fin de la décennie 2040.

Par rapport à l’unique EPR en construction en France à Flamanville (Manche), qui a accumulé retards et surcoûts, l’EPR 2 est censé être « plus simple à construire », bénéficiant d’un effet de série (construction par paires) et de préfabrications en usine ou modularisation C’est aussi « le premier réacteur à être totalement conçu de façon numérisée », avec simulation 4D et visualisation 3D pour mieux détecter les anomalies. La construction de plusieurs exemplaires, ainsi que les optimisations faites sur le génie civil et les méthodes de construction, « vont permettre de faire des économies d’échelle », selon EDF.

La Cour des comptes a souligné l’enjeu financier « majeur » que représenterait ce programme, avec un coût de construction de trois paires d’EPR 2 estimé à 46 milliards d’euros. Mais il s’agit aussi d’un enjeu pour les emplois qualifiés. Certains craignent actuellement un manque d’offres d’emplois dans ce domaine. Ce ne devrait plus être le cas avec ce plan.

Les magistrats ont aussi souligné récemment « une incertitude en termes de capacité à construire un nouveau parc de réacteurs dans des délais et à des coûts raisonnables ». Ils n’ont pas cependant évoqué le fait que ce nouveau réacteur devrait bien se vendre à l’exportation.

Par ailleurs Emmanuel Macron a insisté sur le fait qu’il n’accepterait plus la fermeture de nouvelles centrales nucléaires.

Il est dommage qu’il n’ai pas mentionné l’importance de l’accélération du programme EPR de réacteurs à fission en vue d’augmenter le rôle d’EDF dans la mise au point à terme de 20 à 30 an d’un réacteur à fusion nucléaire. Selon l’adage, qui dominera la fusion nucléaire dominera le monde. La France se doit d’en être.

Dans ces conditions, pourquoi ne pas nationaliser EDF, comme ce fut fait à la Libération- nationaliser et mieux financer?

18/02/2022 Première observation documentée d’une vague scélérate.

Seules quelques vagues scélérates ont été observées directement, mais jamais aucune de l’ampleur de celle localisée au large d’Ucluelet, près de Vancouver, en Colombie-Britannique. le 22 février 2022.

Elles ont sans doute au cours de l’histoire coulé beaucoup plus de navires qu’on ne le sait, pécheurs, navires marchands ou plus récemment plaisanciers  Mais personne n’en avait parlé car les moyens d’observation et de communication étaient étaient rares, tout autant que les survivants. La nuit, en quelques secondes, dans une mer relativement calme et peu de vent, les vigies voyaient un mur d’eau quasi vertical de dresser devant l’étrave et et s’y abattre en fracassant tout.

Les vagues scélérates, en anglais rogue waves, sont des vagues gigantesques de plus de 20m se formant de façon spontanée et isolée. Elles intriguent les scientifiques depuis que la première d’entre elles a été rigoureusement documentée en 1995. Le jour du nouvel an, une vague d’environ 26 mètres est venu frapper la plate-forme pétrolière Draupner, au large des côtes norvégiennes. Cette observation a confirmé enfin les récits rapportés depuis des siècles par des marins.

L’histoire est toujours la même : alors que leur navire naviguait sur une mer houleuse mais maîtrisée, un mur d’eau haut de plusieurs dizaines de mètres s’était soudain dressé face à eux, comme surgi de nulle part. Derrière cette vague se creusait ce qui paraissait être un puits sans fond

À présent, les vagues scélérates sont mieux connues, même si leur observation reste rare, car tout à fait imprévisible. En novembre 2020, la vague scélérate la plus extrême jamais observée a ainsi été localisée au large d’Ucluelet, près de Vancouver, en Colombie-Britannique. L’événement, capté grâce à une bouée placée au large par l’institut de recherche canadien MarineLabs, a fait l’objet d’une publication le 2 février 2022 dans la revue Nature Voir ci-dessous.

À l’heure actuelle, les chercheurs tentent toujours de comprendre comment se créent ces vagues, même si les mécanismes derrière ce phénomène extrême commencent à être mieux cernés. Ils estiment que chaque seconde, jusqu’à dix vagues scélérates pourraient être en train de se former dans les océans du globe. Elles émergeraient même dans les grands lacs américains, par le biais d’un phénomène connu sous le nom de « Three Sisters », au cours duquel trois grandes vagues se forment en même temps et peuvent frapper un navire en succession rapide, créant un grand ressac et surchargeant d’eau le pont du bateau. Le naufrage du SS Edmund Fitzgerald, un cargo transportant du minerais de fer dans les Grands Lacs en 1975, a sans doute été causé par ces « trois sœurs ».

Référence

Generation mechanism and prediction of an observed extreme rogue wave

https://www.nature.com/articles/s41598-022-05671-4#Sec2

Rogue waves are individual ocean surface waves with crest height ηη or trough-to-crest height H that are large compared to the significant wave height HsHs of the underlying sea state: H/Hs>2.2H/Hs>2.2 or η/Hs>1.25η/Hs>1.25. The physics of rogue wave generation and the potential of predicting the rogue wave risk are open questions. Only a few rogue waves in high sea states have been observed directly, but they can pose a danger to marine operations, onshore and offshore structures, and beachgoers. Here we report on a 17.6m high rogue wave in coastal waters with η/Hs=1.98η/Hs=1.98 and H/Hs=2.9H/Hs=2.9 which are likely the largest normalized heights ever recorded. Simulations of random superposition of Stokes waves in intermediate water depth show good agreement with the observation. Non-linear wave modulational instability, a well known cause for rogue waves in laboratory settings, did not contribute significantly to the rogue wave generation. A parameter obtained from a routine spectral wave forecast provides a practical risk prediction for rogue waves. These results confirm that probabilistic prediction of oceanic rogue waves based on random superposition of steep waves are possible and should replace predictions based on modulational instability.

15/02/2022 L’Argentine rejoint la BRI

15/02/2022 L’Argentine rejoint la BRI

Avec la décision du président argentin Alberto Fernandez de rejoindre la BRI, il apparaît que celle-ci intéressera dorénavant des Etats d’Amérique latine et pas seulement le continent eurasiatique, Europe compris. L’annonce a été faite lors du 50 anniversaire de l’établissement de relations diplomatiques entre l’Argentine et la Chine à l’occasion de de la cérémonie célébrant l’ouverture des Jeux Olympiques d’Hiver à Pékin. Xi Jinping et Alberto Fernandez ont affirmé à cette occasion leur volonté d’aider à approfondir la coopération entre la Chine et l’Amérique Latine. Une série de documents ont été signés.

Concernant la BRI, les deux chefs d’Etat ont signé un Memorandum of Understanding (MoU) visant à promouvoir celle-ci avec des Etats du Continent, non seulement dans le transport mais dans différents domaines concernant le commerce, l’intégration des finances publiques et les échanges culturels.

Plus précisément, dix domaines de coopération ont été définis, incluant la promotion d’économies vertes, le développement de l’internet et des technologies numériques, les énergies d’avenir et l’utilisation du BeiDou Navigation Satellite System chinois. Ces projets sont déjà accueillis avec intérêt à un moment où le continent sud-américain cherche à sortir de la dépression écpnomique due au Covid. Par ailleurs, pour lutter contre la suprématie du dollar, les swaps ou échanges bilatéraux de devises seront sans attendre encouragés.

On peut prévoir que les perspectives de coopération avec la Chine seront attentivement étudiées en 2022 lors du prochain CELAC, Community of Latin American and Caribbean States (CELAC)