Catégorie : Divers

Des scientifiques de l’Académie Chinoise des Sciences ont récemment utilisé l’intrication entre particules pour alimenter un moteur. C’est la première fois qu’un moteur exploitant l’intrication comme carburant aurait été testé avec succès. Ce moteur est dit pour cette raison moteur quantique . Il utilise une des propriétés les plus difficiles à comprendre de la physique quantique : l’intrication.

L’intrication quantique est un phénomène où deux particules deviennent si intimement liées que l’état de l’une influe instantanément sur l’état de l’autre, peu importe la distance qui les sépare. C’est comme si deux personnes, peu importe où elles se trouvent dans le monde, pouvaient communiquer instantanément sans téléphone ni internet.

Les scientifiques de l’Académie Chinoise des Sciences ont utilisé ce lien unique entre particules pour alimenter un moteur. C’est la première fois qu’un moteur exploitant l’intrication comme “carburant” est testé avec succès. Cela pourrait être une grande avancée, car ce type de moteur utilise des principes totalement différents de ceux des moteurs classiques.

https://media24.fr/2024/06/03/ce-moteur-quantique-ne-marche-ni-a-lessence-ni-a-lhydrogene-un-jour-nouveau-se-leve-pour-lhumanite/

Malgré ces avancées prometteuses, plusieurs défis subsistent :

Stabilité de l’intrication : Maintenir un état d’intrication stable sur de longues durées.

Scalabilité : Adapter la technologie pour des applications industrielles.

Coût de production : Réduire les coûts pour rendre la technologie accessible.

Les moteurs conventionnels brûlent des combustibles fossiles ou utilisent de l’électricité pour produire du mouvement. En revanche, un moteur quantique utilise des lasers pour manipuler et modifier les états des particules au niveau quantique, générant ainsi de l’énergie cinétique. Ce procédé pourrait surpasser les méthodes actuelles en termes d’efficacité, allant au-delà des limites traditionnelles de la thermodynamique, ce qui était considéré comme impossible jusqu’à maintenant.

L’expérience a utilisé des ions de calcium fortement refroidis, piégés dans un dispositif appelé piège à ions. Les chercheurs ont converti l’énergie d’un laser en mouvement vibratoire de ces ions. Grâce à l’intrication, ces ions passent d’un état initial à un état intriqué, optimisant ainsi la conversion de l’énergie laser en énergie mécanique.

Après plus de 10 000 tests, les scientifiques ont constaté que plus les ions sont intriqués, meilleure est l’efficacité mécanique du moteur. Cela démontre que l’intrication peut effectivement servir de carburant. Les données recueillies ont fourni des informations précieuses sur l’efficacité et les performances du moteur.

Les implications de cette recherche sont considérables . Les moteurs quantiques pourraient un jour alimenter des ordinateurs quantiques très gourmands en énergie ou révolutionner la façon dont nous utilisons l’énergie à petite échelle, y compris semble-t-il pour la propulsion des véhicules. La prochaine étape consistera à diversifier les matériaux utilisés et d’améliorer la qualité de l’intrication pour augmenter encore la puissance de sortie.

L’Univers est empli de plusieurs objets mystérieux parmi lesquels on compte notamment les trous noirs, les galaxies, les exoplanètes, mais aussi des étoiles de toutes tailles et de tous genre dont un type d’étoile qui intrigue le plus les scientifiques par ses caractéristiques : l’étoile à neutrons.

Le concept d’étoile à neutrons a été proposé en 1933 par Fritz Zwicky et Wilhelm Baade, avec la première observation confirmée en 1968 grâce à Jocelyn Bell.  Les étoiles à neutrons sont des étoiles ayant épuisé leurs réserves d’Hydrogène, de taille entre 8 et 40 masses solaires, qui explosent en supernovæ pour former un cœur hyper-dense Elles se divisent en cinq zones : atmosphère, croûtes interne et externe, cœurs interne et externe, avec des densités variant jusqu’à plus de 10^15 g/cm^3.

Le cœur est uniquement composé de neutrons et ne dépasse pas la taille d’une grande ville, soit environ 10 kilomètres de rayon.

La masse typique d’une étoile à neutrons est de l’ordre de 1,4 masses solaires. Ce qui avoisine la masse du soleil, mais contenue dans une zone avec un rayon près de 100 000 fois plus petit que celui-ci. Il résulte une énergie gravitationnelle considérable

Leur densité varie de seulement quelques g/cm3 en surface (faible pression) à plus de 1015 g/cm3 au centre  (pression écrasante).

Leur atmosphère se compose d’une fine couche de plasma (entre quelques millimètres et une dizaine de centimètres) d’où sont émis les rayonnements aussi bien en radio qu’en infrarouge, en optique, en ultraviolet, en rayons X ou même en rayons gamma.

Après l’atmosphère vient la croûte externe, épaisse de quelques centaines de mètres, suivie de la croûte interne, qui fait près de 1 kilomètre. Enfin, les parties qui forment le cœur de l’astre s’étendent sur plusieurs kilomètres chacune.

Celle-ci serait un type de matière qui n’interagit que dans le cadre de l’interaction gravitationnelle. Elle n’interagirait pas par le biais de la force électromagnétique, par exemple, de sorte qu’il serait impossible de l’observer par le biais de la lumière, qui dépend de ces interactions électromagnétiques.

Elle n’est observée qu’indirectement. Les observations se limitent aux effets de la matière noire sur l’environnement qui l’entoure, comme les étoiles ou des galaxies. L’une des propriétés acceptées par la science sont en effet que les composants de la matière noire ne seraient pas collisionnels. C’est-à-dire qu’ils ne résultent pas de collisions avec la matière qui l’entoure. On parle de matière noire froide (MCD),  

Un article a été publié par un chercheur espagnol qui soutient qu’il a observé un échange d’énergie par collisions après des observations d’amas de galaxies. Cet argument plaide en faveur d’un modèle appelé matière noire auto-interagissante (SIDM)

.https://fr.wikipedia.org/wiki/Mati%C3%A8re_noire_auto-interactive

La majeure partie de la matière de l’Univers se présente sous la forme de matière noire. Il s’agit d’un type de matière que nous ne pouvons pas observer par le biais du rayonnement électromagnétique, c’est-à-dire la lumière. 

La matière que nous pouvons observer est appelée matière visible ou matière baryonique et se compose de tout ce que nous connaissons et voyons dans l’Univers.

On estime que 85 % de la matière de l’univers se présente sous la forme de matière noire, tandis que seulement 15 % se présente sous la forme de matière visible.

Le concept de matière noire a gagné en puissance après l’observation de la dynamique des étoiles dans les galaxies qui suivait une courbe de vitesse différente de celle attendue par la théorie. Cette découverte a été faite par l’astronome Vera Rubin. Pour expliquer les observations de Rubin, la matière noire a été proposée comme un halo de matière qui englobe la galaxie et interagit gravitationnellement avec les étoiles.

Au fil du temps, des observations plus indirectes des effets de la matière noire ont été faites dans les galaxies et les amas de galaxies. Les amas de galaxies peuvent contenir jusqu’à des milliers de galaxies en interaction gravitationnelle. En observant la dynamique de ces galaxies et en la comparant aux vitesses proposées dans la théorie, l’existence d’une composante de matière noire s’est avérée nécessaire.

Sur la base des observations de ces interactions, un modèle de matière noire s’est renforcé, appelé matière noire froide ou MCD. Selon ce modèle, il n’y a pas d’échange d’énergie entre les composants de la matière noire par le biais de collisions. L’une de ces observations porte l’amas dit de Bala, qui aurait récemment subi une interaction. Cependant, en analysant les données d’observation, les astronomes affirment qu’il n’y a pas eu de collision entre les halos de matière noire de chaque galaxie présente.

Le modèle SIDM

Bien que le modèle CDM soit actuellement le plus largement accepté parce qu’il explique de nombreuses observations, certains astronomes plaident en faveur du modèle de la matière noire auto-interagissant ou SIDM. Dans ce modèle, les composants de la matière noire seraient collisionnels et il y aurait entre eux un échange d’énergie autre que la simple interaction gravitationnelle.

Lors d’une interaction entre galaxies, le modèle SIDM présenterait des propriétés différentes de celles attendues par le modèle CDM. L’une d’entre elles serait que, lors du calcul du point de densité maximale de matière noire, il montrerait une séparation qui s’expliquerait par la collision des particules de chaque halo de matière noire.

L’une de ces interactions se produirait dans l’amas connu sous le nom d’El Gordo, qui est l’un des amas les plus massifs jamais découverts. L’amas compte environ 1 quadrillion de masses solaires. Il est considéré comme un laboratoire pour l’observation des interactions entre galaxies et celle de la manière dont la matière noire affecte la dynamique des galaxies lors d’une éventuelle collision.

Deux sous-amas au sein d’El Gordo attirent l’attention. On y constate que les images de rayons X montrent un pic et deux parties allongées. De plus, le pic de rayons X est différent du pic maximal estimé de matière noire, ce qui indique une possible composante collisionnelle.

Pour tester le modèle SIDM, on peut faire appel à des simulations numériques de N corps. Ce type de simulation prend en compte les interactions gravitationnelles et collisionnelles entre différents composants ayant une masse. Il s’agit également de simulations hydrodynamiques qui décrivent le comportement de la dynamique des gaz présents avec des propriétés telles que la densité, la pression et la température.

Les résultats de ces tests montrent que la matière noire semble avoir une caractéristique collisionnelle dans ces observations. Cela constituerait une preuve en faveur du modèle SIDM. S’ils sont confirmé, il s’agirait de l’une des plus grandes avancées de ces dernières décennies dans la compréhension de la matière noire.

Référence

Valdarnini 2024

 An N-body/hydrodynamical simulation study of the merging cluster El Gordo: A compelling case for self-interacting dark matter? 

[Submitted on 19 Sep 2023 (v1), last revised 9 Feb 2024 (this version, v3)]

R. Valdarnini

We use a large set N-body/hydrodynamical simulations to study the physical properties of the merging cluster El Gordo. We find that the observed X-ray structures, along with other data, can be matched fairly well by simulations with collision velocities 2,000 kms <= V <= 2,500 kms and impact parameters 600 kpc <= P <= 800 kpc. The mass of the primary is constrained to be between 10^{15} M_sun and ~ 1.6 10^{15} M_sun, in accordance with recent lensing-based mass measurements. Moreover, a returning, post-apocenter, scenario is not supported by our head-on simulations. We considered merger models that incorporate dark matter self-interactions. The simulation results show that the observed spatial offsets between the different mass components are well reproduced in self-interacting dark matter models with an elastic cross-section in the range \sigma_DM/m_X ~ 4 -5 cm^2/gr. In addition, the mean relative line-of-sight radial velocity between the two brightest cluster galaxies is found to be on the order of several hundred km/s. We argue that these findings provide an unambiguous signature of a dark matter behavior that exhibits collisional properties in a very energetic high-redshift cluster collision. The range of allowed values we find for sigma_DM/m_X is, however, inconsistent with present upper limits. To resolve this tension we suggest the possibility that the self-interacting dark matter model used here be considered as only a low order approximation, and that the underlying physical processes that describe the interaction of dark matter in major cluster mergers are more complex than can be adequately represented by the commonly assumed approach based on the scattering of dark matter particles.

Comments:	35 pages, 18 figures, 7 Tables, final version, accepted for publication in A&A
	Cosmology and Nongalactic Astrophysics (astro-ph.CO)
Cite as:	arXiv:2309.10374 [astro-ph.CO]
	(or arXiv:2309.10374v3 [astro-ph.CO] for this version)
	https://doi.org/10.48550/arXiv.2309.10374

Essentielle à la vie telle qu’elle est connue sur Terre, l’eau circule entre les continents, les océans et les atmosphère dans un processus connu sous le nom de cycle de l’eau. On ne sait pas exactement quand celui-ci a débuté.

Recouverte d’eau à plus de 70 %, la Terre n’est pas pour autant l’astre qui en détient le plus. Proportionnellement à sa taille et à sa masse, elle en est même loin. Cérès, par exemple, dont l’exploration scientifique par la sonde Dawn vient de commencer, en contient de grandes quantités, au moins 25 % de sa masse selon les estimations. Il en est de même pour Europe, satellite de Jupiter. Plus petite que la Terre elle contient davantage d’eau. Par contre la Lune et Mars dans le système solaire, semblent en être à peu près dépourvues.

D’après une étude publiée dans la revue britannique Nature Geoscience, l’eau douce serait quant à elle apparue sur la Terre il y a environ quatre milliards d’années, soit 500 millions d’années plus tôt que ce que les scientifiques ne le pensaient jusqu’alors. De quoi remettre en cause l’hypothèse actuelle, selon laquelle la Terre était alors entièrement recouverte par un océan.

Mais d’où venait toute cette eau ? L’hydrogène et l’oxygène qui la composent furent créés voici plusieurs milliards d’années. Pour le premier, quelques instants après le Big Bang, il y a 13,8 milliards d’années, et pour le second, un peu plus tard. Le sujet est cependant encore en cours de débat et la date reste difficile à préciser.

La production de l’oxygène ayant débuté avec la première génération d’étoiles, plusieurs centaines de millions d’années — voire quelques milliards d’années — furent donc nécessaires pour que son abondance dans la galaxie soit significative et permette l’avènement de l’eau (sous forme de glace et de vapeur) au sein des nuages de gaz et de poussières dans lesquels se forment les étoiles (et autour d’elles, les planètes).

Une équipe de chercheurs estime aujourd’hui qu’un milliard d’années environ après le Big Bang, les conditions pouvaient déjà être favorables à l’apparition de l’eau. Les premières étoiles étaient vraisemblablement très massives et ne vivaient pas très longtemps. Aussi, l’oxygène qu’elles ont synthétisé et dispersé lors de leur explosion est venu enrichir plusieurs poches de gaz encore pauvre en éléments plus lourds que l’hydrogène et l’hélium

Selon eux, puisqu’à cette période l’univers était plus dense et plus chaud qu’aujourd’hui, de l’eau sous sa forme gazeuse aurait pu se former à une température de 300 K, soit environ 26,6 °C. « Nous avons examiné la chimie au sein de jeunes nuages moléculaires qui contiennent 1.000 fois moins d’oxygène que notre Soleil explique Avi Loeb du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (et coauteur de cette étude publiée dans Astrophysical Journal Letters et disponible sur arXiv. À notre grande surprise, nous avons trouvé qu’il est possible d’obtenir autant de vapeur d’eau que l’on peut en observer (actuellement) dans notre propre Galaxie. »

En outre, en dépit des rayonnements ultraviolets des jeunes étoiles qui cassent massivement les molécules, une production soutenue a pu tout à fait contrebalancer, au fil de plusieurs centaines de millions d’années, la dégradation, affichant ainsi un équilibre comparable à celui qui est observé aujourd’hui dans l’univers.

Vous pouvez accumuler des quantités d’eau importantes à l’état gazeux; même sans un gros enrichissement en éléments lourds », souligne Samuel Bialy (université de Tel-Aviv) qui a dirigé l’équipe. Vitale pour nous, cette molécule que l’on côtoie chaque jour a presque un goût d’éternité.

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Précisions à la date du 06/06/2024

Une récente étude révolutionne notre compréhension des débuts de la Terre en dévoilant des preuves de la présence d’eau douce il y a 4 milliards d’années. Cette découverte repousse de 500 millions d’années la date estimée de l’apparition de l’eau douce, modifiant ainsi notre perception de l’évolution précoce de notre planète.

Les récentes recherches menées par des scientifiques de l’Université Curtin et de l’Université Khalifa ont bouleversé notre compréhension des premières étapes de l’histoire de la Terre. L’étude des cristaux de zircon, les plus anciens matériaux terrestres connus, a révélé des preuves de la présence d’eau douce il y a 4 milliards d’années, bien avant ce que l’on pensait.

Cette découverte, publiée dans la revue Nature Geoscience, remet en question les théories actuelles qui décrivaient une Terre primitive entièrement recouverte d’océans. En suggérant que des conditions favorables à l’émergence de la vie étaient réunies beaucoup plus tôt, ces résultats offrent une nouvelle perspective sur les premiers environnements habitables de notre planète et ouvrent la voie à des explorations scientifiques renouvelées pour comprendre les origines de la vie sur Terre.

Dans un article de The conversation, les auteurs de l’étude rappellent que deux éléments sont essentiels pour que la vie émerge sur une planète. À savoir : la terre ferme et l’eau douce. Bien que l’eau douce ne soit pas indispensable, elle n’existe qu’en présence de terres émergées. Ces conditions permettent aux molécules organiques, telles que les acides aminés et nucléiques, de se transformer en formes de vie bactériennes, amorçant le cycle évolutif.

Les traces de vie les plus anciennes sur Terre, découvertes dans des roches, remontent à 3,5 milliards d’années, avec des indices chimiques suggérant une origine remontant à 3,8 milliards d’années. Les scientifiques pensent que la vie pourrait être encore plus ancienne, mais les preuves concrètes font encore défaut.

C’est pourquoi les chercheurs ont effectué une analyse minutieuse de cristaux de zircon extraits des Jack Hills en Australie occidentale. Il s’agit de la seule région, connue actuellement, abritant les plus anciens matériaux terrestres. Mais pourquoi les cristaux ?

La Terre a un peu plus de 4,5 milliards d’années. Or les roches les plus anciennes découvertes par les scientifiques ont à peine plus de 4 milliards d’années. Afin d’appréhender l’histoire qui se cache dans les 500 premiers millions d’années, les cristaux sont essentiels. Ils proviennent de roches plus anciennes et ont fini par se déposer dans des roches plus jeunes. Et contrairement aux roches, les cristaux conservés les plus anciens remontent à 4,4 milliards d’années. Comprendre leur composition, notamment en oxygène, permettra de savoir si de l’eau existait lors de leur formation. S’il s’agit d’eau douce, nous saurons qu’il existait déjà à 4,4 milliards d’années des terres émergées. Les deux facteurs seront réunis pour que la vie entame son histoire.

C’est pourquoi les chercheurs ont effectué une analyse minutieuse de cristaux de zircon extraits des Jack Hills en Australie occidentale. Il s’agit de la seule région, connue actuellement, abritant les plus anciens matériaux terrestres. Mais pourquoi les cristaux ?

La Terre a un peu plus de 4,5 milliards d’années. Or les roches les plus anciennes découvertes par les scientifiques ont à peine plus de 4 milliards d’années. Afin d’appréhender l’histoire qui se cache dans les 500 premiers millions d’années, les cristaux sont essentiels. Ils proviennent de roches plus anciennes et ont fini par se déposer dans des roches plus jeunes. Et contrairement aux roches, les cristaux conservés les plus anciens remontent à 4,4 milliards d’années. Comprendre leur composition, notamment en oxygène, permettra de savoir si de l’eau existait lors de leur formation. S’il s’agit d’eau douce, nous saurons qu’il existait déjà à 4,4 milliards d’années des terres émergées. Les deux facteurs seront réunis pour que la vie entame son histoire.

Article

Published: 03 June 2024

Onset of the Earth’s hydrological cycle four billion years ago or earlier

• Hamed Gamaleldien, and others

Nature Geoscience 2024

Reference

Article

Published: 03 June 2024

Onset of the Earth’s hydrological cycle four billion years ago or earlier

• Hamed Gamaleldien, and others

Nature Geoscience (2024)

Abstract

Widespread interaction between meteoric (fresh) water and emerged continental crust on the early Earth may have been key to the emergence of life, although when the hydrological cycle first started is poorly constrained. Here we use the oxygen isotopic composition of dated zircon crystals from the Jack Hills, Western Australia, to determine when the hydrological cycle commenced. The analysed zircon grains reveal two periods of magmatism at 4.0–3.9 and 3.5–3.4 billion years ago characterized by oxygen isotopic compositions below mantle values (that is,18O/16O ratios <5.3 ± 0.6‰ relative to Vienna Standard Mean Ocean Water (2 s.d)). The most negative 18O/16O ratios at around 4.0 and 3.4 billion years ago are as low as 2.0‰ and –0.1‰, respectively. Using Monte Carlo simulations, we demonstrate that such isotopically light values in zircon require the interaction of shallow crustal magmatic systems with meteoric water, which must have commenced at or before 4.0 billion years ago, contemporaneous with the oldest surviving remnant of Earth’s continental crust. The emergence of continental crust, the presence of fresh water and the start of the hydrological cycle probably facilitated the development of the environmental niches required for life fewer than 600 million years after Earth’s formation.

Un organisme monocellulaire découvert dans les sédiments maritimes côtiers de l’île de Hawaï peut se développer en structures multicellulaires spécialisées de la même façon que le fait l’embryon animal monocellulaire d’origine.  L’étude de ce mécanisme devrait aider à mieux comprendre comment au cours de l’évolution de la vie sur la Terre des organismes multicellulaires dotés de cellules différentes remplissant des fonctions complémentaires sont apparus à partir d’ancêtres unicellulaires.

Le choanoflagellé qui est monocellulaire produit au cours de son développement de petites colonies, mais celles-ci restent monocellulaires. Elles ne se spécialisent pas. De plus elles résultent de contranites environnementales et peuvent disparaitre comme elle sont venus.

Pour comprendre pourquoi, Omaya Dudin et une équipe de l’Institut de Technologie de Lausanne ont étudié le cas

des ichtyosporéins de perkins monocellulaires dont les ancêtres donnèrent naissance il y a un milliard d’années aux premiers pluricellulaires. Ils constatèrent que ceux-ci comportent dans une première époque de leur vie une phase multicellulaire qui apparaît et évolue en dehors de toute contrainte de l’environnement . Une première cellule apparaît de forme sphérique. Puis lorsqu ‘elle atteint une certaine taille, elle se divise sans grossir davantage et forme au moins deux cellules différentes. Le cycle peut se poursuivre.

Pour les chercheurs, ceci suggère l’hypothèse que les programmes génétiques commandant ces processus sont identiques dans les premières phases du développement, chez les ichtyosporéins de perkins et les embryons animaux.

La multicellularité pourrait donc être apparue plus tôt qu’on le croyait

Référence

A multicellular developmental program in a close animal relative

Authors

Marine Olivetta, Chandni Bhickta, Nicolas Chiaruttini, John A Burns, Omaya Dudin

Publication date
2024

Journal bioRxiv

Pages
2024.03. 25.586530

Publisher
Cold Spring Harbor Laboratory

All animals develop from a single-celled zygote into a complex multicellular organism through a series of precisely orchestrated processes. Despite the remarkable conservation of early embryogenesis across animals, the evolutionary origins of this process remain elusive. By combining time-resolved imaging and transcriptomic profiling, we show that single cells of the ichthyosporean Chromosphaera perkinsii – a close relative that diverged from animals approximately 1 billion years ago – undergo symmetry breaking and develop through cleavage divisions to produce a prolonged multicellular colony with distinct co-existing cell types. Our findings about the autonomous developmental program of C. perkinsii, hint that such animal-like multicellular development is either much older than previously thought or evolved convergently in ichthyosporeans.

Cf https://astronomes.com/big-bang/particule-virtuelle/

Les particules virtuelles ne sont pas des particules. De plus elles ne sont peut-être pas des composantes de l’univers, mais des abstractions mathématiques.

Pour la physique quantique, les particules en général ne sont pas des particules au sens matériel mais ce sont des excitations dans les champs quantiques (quantum fields) sous-jacents.

Les champs quantiques imprègnent tout l’univers, mais on ne peut pas les observer directement. Ainsi le boson de Higgs est une excitation dans le champ de Higgs sous-jacent. De même les électrons sont des excitations du champ électromagnétique. Ces excitations persistent avec le temps et interagissent en produisant éventuellement de nouvelles particules.

Rappelons que l’on distingue actuellement trois forces fondamentales, l’électromagnétisme, la force nucléaire forte et la force nucléaire faible.

Le concept de particule virtuelle a été inventée par le physicien Richard Feynman comme un concept mathématique destiné à représenter les interactions entre particules https://www.matierevolution.fr/spip.php?article5234

Mais les particules virtuelles existent-elles réellement ? Selon beaucoup de ceux qui se réfèrent à ce concept, elles ne persistent pas assez longtemps pour être observées directement. Ceci crée de la confusion car elles affecteraient les propriétés des autres particules d’une façon qui, elle, peut être mesurée.

Une erreur souvent faite consiste à penser que ces particules virtuelles émergent du vide un moment avant de disparaître à nouveau. En fait, rien n’est créé directement à partir de rien. Il y a toujours de l’énergie impliquée dans ce que l’on observe. Une meilleure façon de se représenter ce phénomène est de revenir à l’hypothèse que tout est fait de champs.

Pour sa part le physicien Arkas Ahmed propose d’éliminer le concept de particule virtuelle. Il a mis au point un concept mathématique dit amplituhedron. https://en.wikipedia.org/wiki/Amplituhedron qui selon lui permet de calculer les interactions entre particules sans faire appel aux particules virtuelles.

Le thorium est un métal gris découvert en 1828 par le chimiste suédois Berzelius. Pratiquement 100% du thorium naturel est constitué de l’isotope 232. Le thorium est trois à quatre fois plus abondant dans la couche terrestre que l’uranium. Sa teneur moyenne est de 9 à 12 grammes par tonne de sol, ce qui correspond à une radioactivité de quelques dizaines de becquerels par kilogramme. Il est extrait surtout de la monazite, minerai qui contient de 3% à 9% d’oxyde de thorium (thorine).

Les principaux gisements de monazite sont en Inde et au Brésil. On en trouve également dans des pays comme l’Australie, l’Indonésie, la Malaisie ou Madagascar. Mais le principal producteur mondial, depuis 1966, est l’Afrique du Sud. La quantité que l’on trouve aux États-Unis, par exemple, pourrait répondre aux besoins énergétiques de ce pays pendant un millier d’années, et ce sans l’enrichissement requis pour les combustibles à base d’uranium.

L’idée d’utiliser le thorium comme combustible nucléaire a été abandonnée dans le passé car, traditionnellement, l’énergie nucléaire était liée à la recherche et au développement du nucléaire militaire – et l’uranium comme le plutonium permettaient la fabrication de bombes atomiques. our la production d’énergie, le thorium pourrait toutefois présenter de réels avantages et plusieurs pays investissent dans cet élément chimique.

Ce métal pourrait être utilisé dans les réacteurs à sels fondus, l’un des modèles de nouvelle génération dans lequel le liquide de refroidissement du réacteur et le combustible lui-même sont un mélange de sels fondus chauds. Ces types de réacteurs peuvent atteindre des températures très élevées, ce qui augmente considérablement l’efficacité de la production d’électricité.

La Chine a achevé la construction d’un réacteur expérimental au thorium à Wuwei, à la périphérie du désert de Gobi1. Le thorium a été testé comme combustible dans d’autres types de réacteurs nucléaires dans des pays comme les États-Unis, l’Allemagne, les Pays-Bas et le Royaume-Uni. Il fait également partie d’un programme nucléaire en Inde, en raison de l’abondance naturelle de l’élément dans ce pays. En France, des études sont menées par le CNRS qui développe un projet appelé MSFR (pour Molten Salt Fast Reactor), utilisant le thorium.

C’est le minéral phosphate de terre rare, la monazite, qui contient le plus de thorium – jusqu’à environ 12% de phosphate de thorium4. La monazite se trouve dans des roches ignées et autres roches et les ressources mondiales de monazite sont estimées à environ 16 millions de tonnes, dont 12 Mt dans des gisements de sables minéraux lourds sur les côtes sud et est de l’Inde.

Le Th-232 présente un intérêt pour la production d’énergie nucléaire car il peut facilement absorber des neutrons et se transformer en Th-233. Ce nouvel isotope émet un électron et un antineutrino en quelques minutes pour devenir du protactinium-233 (Pa-233). Cet isotope, quant à lui, se transforme en U 233, qui est une excellente matière fissile. En effet, la fission d’un noyau d’U-233 libère environ la même quantité d’énergie (200 MeV) que celle de l’U-235.

Source

https://www.polytechnique-insights.com/

Depuis le début de la guerre, les pays occidentaux interdisaient formellement à Kiev d’utiliser les armes qu’ils lui fournissent pour frapper le territoire russe, afin de réduire le risque d’escalade face à une puissance nucléaire. Mais au début du mois de mai, le Royaume-Uni a été le premier à faire tomber cette interdiction en autorisant les Ukrainiens à utiliser leur matériel, et notamment les missiles de croisière Storm Shadow, pour frapper le sol russe. Les États-Unis pourraient rapidement suivre, selon une récente enquête du New York Times 

Le 24 mai, le secrétaire général de l’Otan Jens Stoltenberg a repris ces propos dans un entretien à The Economist . «Le moment est venu pour les alliés de réfléchir à la possibilité de lever certaines des restrictions qu’ils ont imposées sur l’utilisation des armes envoyées à l’Ukraine», Ceci s’inscrit dans le contexte de l’offensive russe en cours autour de Kharkiv, deuxième ville du pays située à quelques dizaines de kilomètres de la frontière. «Le fait de refuser à l’Ukraine la possibilité d’utiliser ces armes contre des cibles militaires légitimes sur le territoire russe rend sa défense très difficile», a argumenté le secrétaire général de l’alliance.

Dans une interview à l’AFP, le même jour, le président ukrainien Volodymyr Zelensky avait lui aussi plaidé pour que les alliés de l’Ukraine l’autorisent à utiliser les armes fournies comme bon lui semble. Il avait argué que ces missiles seraient utilisés comme des armes défensives.

La Russie prend de toute évidence cette menace au sérieux. Lorsque le Royaume-Uni a donné son autorisation à l’Ukraine, le Kremlin avait menacé de frapper des cibles militaires britanniques «sur le territoire de l’Ukraine et au-delà». Jeudi 23 mai, le porte-parole Dmitri Peskov avait estimé qu’une décision similaire des États-Unis constituerait une «escalade».

Mais que pourrait faire la Russie ?

Les armées de l’OTAN ont un point faible comparé à la Russie, c’est la base militaire de Ramstein, Ramstein Air Base, en Allemagne

La base aérienne de Ramstein fait partie d’un complexe plus large autour de la ville de Kaiserslautern, la Kaiserslautern Military Community (KMC) qui regroupe environ 60 000 Américains (plus de 54000 militaires et plus de 5000 civils en support). Elle est située en Allemagne, proche de la France et du Luxemburg.

La base héberge aussi un quartier général de l’OTAN  en charge de sa puissance aérienne ddepuis 1974. Le quartier général est chargé de la planification, de l’exercice et de l’exécution des opérations de défense aérienne et antimissile intégrée dans la zone européenne de responsabilité de l’OTAN, du temps de paix jusqu’au conflit. […] Le quartier général comprend le centre d’opérations pour la police du ciel, la défense contre les missiles balistiques et le contrôle opérationnel de la force aéroportée de détection lointaine et de contrôle de l’OTAN, ainsi que de la force alliée de surveillance terrestre de l’OTAN

La base joue également un rôle central pour le transfert des communications entre la base aérienne de Creech Air Force Base, aux États-Unis, et les drones opérant en Afghanistan et au Moyen-Orient : Le 432e escadron est composée d’aviateurs prêts au combat qui pilotent le drone MQ-9 Reaper pour soutenir les combattants Américains et alliés. Les avions téléguidés fournissent des services de reconnaissance, de surveillance et d’attaque de précision en temps réel contre des cibles fixes et critiques.

Il ne fait pas de doute que cette base soit bien protégée contre des attaques russes. Néanmoins son fonctionnement pourrait être très perturbé par l’envoi de missiles à moyenne portée provenant de Russie. Est-ce à cela que pensait Dmitri Peskov?

L’étendue de l’univers défie l’imagination, et plus encore la compréhension. Dans un vaisseau qui se déplacerait à une vitesse proche de celle de la lumière, il faudrait 2,5 millions d’années pour atteindre la galaxie d’Andromède, notre plus proche voisine. Et il y aurait quelques 2 trillions soit 2 millions de millions de galaxies dans l’univers visible. Sur ces bases, le diamètre de l’univers visible serait de 93 millions d’années-lumière. Or .Les premiers homo sapiens, dits archaïques, n’apparaissaient qu’il y a seulement 300.000 ans.

Dans le même temps, l’on sait depuis quelques années que l’univers est fait de particules minuscules, les quarks, que la physique quantique décrit comme des étincelles apparaissant parfois sur des écrans de télévision. La distance la plus courte possible entre particules est calculée en longueur de Planck, soit 100 millions de millions de fois la taille d’un proton. Il e résulte que l’on ne pourra jamais calculer la taille d’un objet qui serait plus courte que celle d’un proton. Certains physiciens commencent à penser qu’au niveau le plus fondamental de l’univers, il n’y a pas de taille du tout.

C’est une hypothèse que développe le physicien Manfred Lindner de l’Institut Max Plank en Allemagne sous le nom de « scale symmetry « . Elle repose sur l’idée que la taille est une propriété émergente. Elle émergerait de l’influence combinée d’entités plus fondamentales pour lesquelles la notion de taille n’a pas de sens. Toutes les tailles dans la nature seraient des effets quantiques., c’est-à-dire ne tenant pas compte de l’espace et du temps

On trouvera ci-dessous les références d’un article dans lequel Manfred Lindner et des collègues présentent cette idée

Référence

Generating the Electro-Weak Scale by Vector-like Quark Condensation
by Sophie Klett, Manfred Lindner, Andreas Trautner 

SciPost Phys. 14, 076 (2023)

Submission summary

Authors (as registered SciPost users):

Sophie Klett

Submission information
Preprint Link:	https://arxiv.org/abs/2205.15323v1  (pdf)
Date submitted:	2022-07-06 10:28
Submitted by:	Klett, Sophie
Submitted to:	SciPost Physics

Une molécule d’eau, H2O, est composée de deux atomes d’hydrogène et d’un atome d’oxygène. Ces trois atomes forment un angle…Le centre de chaque atome d’hydrogène forme avec le centre un angle H-O-H qui est approximativement de 104,5 degrés.

Voir http://www.iapws.org/faq1/molecule.html#:~:text=A%20water%20molecule%20consists%20of,center%20of%20the%20oxygen%20atom.

Ceci signifie que dans l’histoire complexe de l’univers, à une époque où n’existaient que l’Hydrogène et l’Oxygène , l’eau n’était pas apparue. Il a fallu attendre un temps suffisant pour que des températures et des pressions favorables apparaissent, vraisemblablement sur des planètes suffisamment éloignées de leur soleil. Mais dans le nombre quasi-infini des combinaisons possibles entre atomes d’hydrogène et d’oxygène, une seule combinaison a émergé, celle nécessaire à l’apparition d’une molécule d’eau. Rien ne garantit qu’avec des combinaison différentes de ces atomes, d’autres molécules puissent apparaître, formant des corps aux propriétés n’ayant rien à voir avec celles de l’eau.

De plus une molécule d’eau à elle seule ne peut générer l’impression d’humidité. Il en faut un nombre immense pour que l’eau puisse jouer sur la Terre le rôle déterminant que l’on constate.

Dans une explication scientifique, c’est-à-dire matérialiste de l’histoire de l’univers, faudrait-il admettre qu’un nombre considérable, quasi infini, de combinaison au hasard entre des nombres eux-même très grands, quasi infinis d’atomes d’H et d’ atomes d’O se soit produit après l’apparition de l’univers pour qu’émerge subitement une molécule d’H2O dans une planète offrant les conditions nécessaires à la reproduction à l’infini de cette molécule et à la formation consécutive des océans.

La même question se pose aujourd’hui. Emergera-t-il dans l’avenir, sans interventions humaines, des corps ou des combinaison de corps inimaginables aujourd’hui par nos cerveaux et qui apporteraient des solutions aux problèmes majeurs de notre époque – combinaison de corps qui au contraire les aggraveraient au point de provoquer notre propre disparition. Du fait de ce que nous appelons l’émergence, il est évident que nous ne pouvons rien faire pour provoquer ou au contraire éviter ces émergences.

Le neuroscientifique et auteur américain Eric Hoel l’a bien compris. Rien dans les sciences n’a de sens sans faire appel au concept d’émergence, et plus précisément à celui d’ « émergence causale » »

Voir https://www.theintrinsicperspective.com/p/a-primer-on-causal-emergence

Ceci dit, l’étude scientifique des conditions de l’émergence est extrêmement complexe. Faudra-t-il partir des conditions microscopiques offertes par les systèmes pour en déduire telles ou telles propriétés émergentes  de ces systèmes, propriétés actuelles ou futures par définition encore inconnues?

Faudra-t-il au contraire analyser les composants macroscopiques des systèmes pour rechercher les briques de base qui sont à l’origine de leurs propriétés émergentes. L’expérience montre que dans ce cas, les voies sans issues abondent, notamment dans des systèmes tels que la conscience ou la superconductivité électrique.

Pour Eric Hoel, déjà cité, il faut faire appel à une approche qu’il nomme « émergence causale ». Il s’agit d’identifier l’échelle à partir de laquelle les variables d’un système ont le plus grand effet causal sur les autres et donc sur les propriétés émergentes du système.

Voir https://www.theintrinsicperspective.com/p/a-primer-on-causal-emergence.