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La formation de glace d’eau est un phénomène courant sur la planète Terre, principalement en hiver où la vapeur d’eau se condense et gèle en surface. Sur Mars l atmosphère est environ cent fois moins dense que sur la Terre, mais elle contient cependant de la vapeur d’eau. Elle en contient 10.000 fois moins que sur la Terre, mais néanmoins elle est capable de geler.

Les échanges d’eau entre la surface de Mars et son atmosphère sont encore mal connus. La formation de glace serait un atout important pour connaître le cycle de l’eau mais aussi pour identifier les ressources en eau indispensables à une présence humaine continue.

Or une nouvelle étude que vient de publier Nature Geoscience rapporte l’existence de gels matinaux de vapeur d’eau au sommet de volcans situés dans une région nommée Tharsis comprenant les volcans Olympus, Arsia, Ascraeus Montes et Ceraunius Tholus. Cette eau fut détectée grâce à l’analyse d’images en couleur prises par la sonde européenne Exomars Trace Gas Orbiter  confirmées par d’autres images provenant de la sonde européenne  Mars Express.

Sur ces sommets, les températures en hiver sont de -130 à -30 degrés centigrades en hiver, et peuvent atteindre 20 degrés en été sur les faces exposées au soleil

La société française Pasqal, fondée notamment par le Prix Nobel de physique (2022) Alain Aspect, a annoncé trois étapes cruciales dans la très longue marche de cette technologie vers la réalité industrielle. La première est la livraison de son premier ordinateur au Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives, le 19 juin. La deuxième est la signature de deux contrats avec de grands industriels : le pétrolier saoudien Aramco et l’armateur français CMA CGM. Ce dernier va investir dans Pasqal, former ses propres ingénieurs au quantique et utiliser dès que possible les ordinateurs de la société.

La technologie dite des « atomes neutres » suivie par Pasqal, consiste à manipuler des bits quantique dits qubits à l’aide d’une pince laser. Plus on manipule de qubits en même temps, plus le contrôle des erreurs inhérentes au quantique est rapide et plus la capacité de calcul dans un temps donné est grande. L’entreprise a été parmi les premières à passer le cap des cent qubits dans la même enceinte. Le 25 juin, Pasqal est parvenue à en placer mille.

Rappelons que IBM avec son ordinateur quantique Condor, vient d’annoncer que celui-ci avec ses 1121 qubits utiles est, à égalité avec son prédécesseur Osprey(433 qubits utiles), le prototype le plus rapide au monde.

Pasqal se situe donc bien dans course mondiale à la suprématie quantique. Rappelons que la quantité de qubits utiles ne correspond pas à une puissance de calcul, mais plutôt à une capacité maximale pour utiliser des algorithmes. Au cours de leur exécution, les algorithmes gèlent progressivement les qubits dans un certain état, ce qui les empêche de resservir ensuite pour exécuter de nouvelles opérations quantiques.

L’enjeu de la recherche sur l’informatique quantique est de fait double. D’une part, les concepteurs d’ordinateurs quantiques s’efforcent d’assembler toujours plus de qubits fiables pour exécuter des algorithmes. D’autre part, les concepteurs de programmes quantiques doivent trouver les algorithmes qui rentabilisent au mieux le peu de qubits à disposition. Rappelons que des principes physiques qu’on ne maîtrise pas bien encore s’appliquent : une opération peut déclencher une série d’interactions subatomiques qui vont geler des particules dans un état aléatoire avant même que l’on s’en soit servi.

Ainsi, IBM a pris l’habitude d’attribuer après coup à chacun de ses prototypes d’ordinateurs quantiques un score d’efficacité : le volume quantique. Il indique quelle quantité de qubits une machine peut en moyenne réellement offrir aux algorithmes. Ce volume quantique est systématiquement très inférieur au nombre de qubits utiles annoncé lors du lancement d’un nouveau prototype.

The Janus Point: A New Theory of Time
03/12/2020
Julian Barbour

Présentation par l’éditeur

In The Janus Point renowned physicist Julian Barbour presents a major new solution to one of the most profound questions in physics – what is time? – with ground-breaking implications for the origin and destiny of our universe.

Time is perhaps the greatest mystery in physics. Despite the fact that the fundamental laws of physics don’t distinguish between past and future, we do. And so, for over a century, the greatest minds have sought to understand why time seems to flow in one direction, ever forward. In The Janus Point, Julian Barbour, author of the classic The End of Time, offers a radically new answer: it doesn’t.

Most physicists believe that the second law of thermodynamics, and the increase of disorder that it describes, forces an irreversible, unidirectional flow of time. Barbour shows why that argument fails and demonstrates instead that our universe isn’t heading for disorder; rather, it emerged from it. At the heart of his argument is a new vision of the Big Bang that Barbour calls the Janus Point, from which time flows in two directions, its currents driven by the expansion of the universe and the growth of order in the galaxies, planets, and life itself.

Monumental in vision and scope, The Janus Point is not just a new theory of time: it’s a hopeful argument about the destiny of our universe. While most physicists predict that the universe will become mired in disorder, Barbour sees the possibility that order – the stuff of life – can grow without bound.

Notre commentaire

Dans ce livre, le physicien Julian Barbour présente le point de vue selon lequel l’univers, si on le regarde aux échelles cosmologiques, n’évolue pas vers le désordre mais plutôt vers la complexité.

Beaucoup de physiciens, quand ils évoquent la flèche du temps, « The arrow of time » ont tendance aujourd’hui à imaginer que l’univers en expansion comme il semble l’être aujourd’hui, verra les distances entre les amas de galaxie augmenter au point qu’elles apparaîtront de plus en plus petites à un observateur situé dans un de ces amas.

Ceci pourrait être considéré comme une évolution apparente vers le désordre dans la mesure où l’ordre préalable de l’univers comportant un nombre incommensurable d’astres distribué dans des structures bien ordonnées comme les galaxies et amas de galaxies, ne sera plus perceptibles par cet observateur.

Mais il ne faut pas oublier que cette hypothèse de l’inflation continue de l’univers est aujourd’hui combattue par celle selon laquelle, l’univers ayant atteint une certaine taille, régresserait jusqu’à reprendre la taille qu’il avait peu après le Big Bang. Ces cycles d’inflation et de déflation pourraient même selon certains être continus. Dans ce cas, la complexité serait cyclique.

Nous pensons pour notre part que le cerveau humain, malgré ses milliards de neurones, est trop petit pour espérer pouvoir se donner une image scientifique définitive de l’univers et de son évolution dans le temps.

Jean-Paul Baquiast

L’Ile de Pâques dite aussi Easter Island ou Rapa Nui est située dans le Pacifique et mondialement connue pour la présence de monumentales statues de dieux de pierre  ou Moaï érigées entre le 9ème et le 16ᵉ siècle. Ce sont près de 900 monolithes qui ont été sculptés dans du tuf, roche volcanique généralement tendre issue de la carrière de Rano Raraku.

Voir .https://www.globe-trotting.com/post/statues-moai-polynesie#

L’Ile est souvent citée en exemple de la destruction d’un milieu naturel prospère par une surexploitation agricole due à la surpopulation, ceci avant l’arrivée des Européens en 1772. Aujourd’hui de nouvelles études montrent que les événements avaient été plus complexes que ne l’indique ce modèle.

L’agriculture traditionnelle était pratiquée par la méthode dite « rock gardening ». Cette méthode consiste à diviser un terrain aride en petites surfaces protégées par des ceintures de pierres à l’intérieur desquelles des arbres, légumes et fleurs peuvent être cultivés. Elle était connue et très pratiquée par les anciens insulaires polynésiens. Elle empêchait toute surexploitation des terres cultivables

Dans un article publié dans le « Frontiers in Ecology and Evolution » des chercheurs espagnols de l’Institut des sciences de la Terre Jaime Almera (ICTJA-CSIC) et de l’Université de Barcelone (UB) suggèrent une autre version de la déforestation de l’île.

En se basant sur les 3 000 ans de l’histoire écologique de celle-ci ils ont pu constater que la déforestation n’a pas été soudaine, mais progressive et sur des laps de temps différents suivant la géographie de l’île.

En outre, de nouvelles preuves permettent d’affirmer qu’à cette période, il y avait régulièrement des changements climatiques significatifs avec  une importante sécheresse qui pourrait avoir joué un rôle déterminant dans la déforestation et le déséquilibre l’équilibre de la société insulaire. « il semble qu’une succession longue et progressive de changements climatiques, écologiques et culturels interdépendants ont conduit à la situation actuelle. »

Les auteurs de l’étude dont on trouvera ci-dessous les références et l’abstract ont procédé à des simulations montrant que ce fut un réchauffement climatique continu qui détruisit la civilisation de l’Ile de Pâques et non la surpopulation. Autrement dit, c’est le sort qui nous attend aujourd’hui, à une plus grande échelle.

Jean-Paul Baquiast

Source

ISLAND-WIDE CHARACTERIZATION OF AGRICULTURAL PRODUCTION CHALLENGES THE DEMOGRAPHIC COLLAPSE HYPOTHESIS FOR RAPA NUI (EASTER ISLAND)

1. RESEARCH ARTICLE

DYLAN S. DAVIS HTTPS://ORCID.ORG/0000-0002-5783-3578 , ROBERT J. DINAPOLI HTTPS://ORCID.ORG/0000-0003-2180-2195, GINA PAKARATI, TERRY L. HUNT HTTPS://ORCID.ORG/0009-0008-6257-8533, AND CARL P. LIPO 

SCIENCE ADVANCES

21 Jun 2024 Vol 10, Issue 25 DOI: 10.1126/sciadv.ado1

Abstract

Communities in resource-poor areas face health, food production, sustainability, and overall survival challenges. Consequently, they are commonly featured in global debates surrounding societal collapse. Rapa Nui (Easter Island) is often used as an example of how overexploitation of limited resources resulted in a catastrophic population collapse. A vital component of this narrative is that the rapid rise and fall of pre-contact Rapanui population growth rates was driven by the construction and overexploitation of once extensive rock gardens. However, the extent of island-wide rock gardening, while key for understanding food systems and demography, must be better understood. Here, we use shortwave infrared (SWIR) satellite imagery and machine learning to generate an island-wide estimate of rock gardening and reevaluate previous population size models for Rapa Nui. We show that the extent of this agricultural infrastructure is substantially less than previously claimed and likely could not have supported the large population sizes that have been assumed.

La France vient de donner au monde entier l’image d’une encore grande puissance, dotée de l’arme nucléaire, au centre d’un ancien empire colonial s’étendant sur deux hémisphères, qui accepte de confier sa présidence à un enfant gâté sans aucune expérience diplomatique et sans aucun souci du bien commun.

Celui-ci avait décidé de dissoudre l’Assemblée nationale française au prétexte d’un mauvais résultat de ses partisans une semaine auparavant lors des élections europénnes.  « J’assume totalement d’avoir déclenché un mouvement de clarification » en dissolvant l’Assemblée, avait déclaré le président de la République dès le mardi 12 juin lors d’une conférence de presse.

« Quand 50 % des Français votent aux extrêmes, que vous avez une majorité relative à l’Assemblée, vous ne pouvez pas leur dire que l’on continue comme si de rien n’était’. Ce n’est pas les respecter, ce n’est pas les entendre », avait ajouté le chef de l’État. « Je veux qu’il y ait un gouvernement qui puisse agir pour répondre à leur colère, à leurs urgences ».

En fait, ce qu’il ne supportait pas était de constater le poids grandissant du Rassemblement National, ex Front National aux dépends des partis gouvernementaux. Il aurait voulu que sa majorité se tourne vers lui pour l ‘appeler au secours.

Mais la dissolution a eu l’effet contraire. En privant la nation de gouvernement à un instant critique, elle a provoqué une montée massive du Rassemblement National et surtout la reconstitution que nul n’attendait d’un Front populaire associant les forces de gauche sur le modèle de celui de 1936.

D’ores et déjà il apparaît qu’Emmanuel Macron fera tous ses efforts pour rendre ce Nouveau Front Populaire incapable de gouverner, alors que la France aura besoin au contraire d’une exécutif fort.

Le meilleur service que pourrait rendre le Président à la Nation serait de démissionner pour ne plus jamais revenir. Ce serait là déclencher un mouvement de clarification, pour reprendre son expression.

Jean-Paul Baquiast

Abroger la réforme des retraites, assouplir le projet de loi Asile et immigration, surtaxer les plus hauts revenus….les propositions d’action ne manqueront pas pour le Nouveau Front Populaire issu du 2e tour des élections législatives françaises.. Mais la crise dans laquelle se trouve la France depuis quelques années ne justifierait-elle pas d’y ajouter des mesures plus originales, même si leur coût allait à l’encontre des projets de réduction des dépenses publiques.

Ainsi aujourd’hui beaucoup de projets de recherches scientifiques sont abandonnés ou remis à plus tard, alors que la France possède des équipes de chercheurs de niveau international. C’est le cas en ce qui concerne des domaines aussi divers que la recherche médicale notamment en ce qui concerne la fin de vie, les sciences de l’éducation, les sciences de l’urbanisme et de l’aménagement du territoire, les sciences de la robotique intelligente et de l’Homme transformé.

Par ailleurs, comment la France se préparera-t-elle à faire face autrement que par des discours au réchauffement climatique qui ne fera que s’accentuer et bouleversera à des titres divers le monde rural et les sociétés urbaines.

Enfin et surtout pour ce qui concerne le moyen et long terme, la France devra-t-elle laisser aux Etats-Unis, à la Russie et bientôt à la Chine et à l’Inde la présence dans l’espace sous-orbital, les installations durables sur la Lune et la planète Mars, l’exploration du Deep Space ou espace profond ? Même s’il n’est pas question d’agir seul dans ces domaines, il serait inadmissible que la France n’y figurât pas en bonne place. Les années de retard prises faute de crédits suffisants par le lanceur Ariane 6 de la société publique Ariane Group ont fait rire tout la communauté du spatial international

Les robots actuels ne ressemblent en rien à des humains. Même s’ils sont dotés de capacités égales à celles des humains, telles que conduire une automobile mieux que ne le font généralement les humains, cela ne se voit pas. Il faudrait qu’un robot humanoïde, c’est-à-dire ressemblant à un humain, soit assis au volant et fasse les gestes d’un conducteur.

Il en est de même pour la station debout et la marche. Les humains ne s’intéresseront vraiment aux robots que si ceux-ci sont bipèdes comme eux, et peuvent comme eux marcher et jouer au ballon.

Or s’il est facile aux auteurs de science-fiction d’imaginer un robot bipède et footballeur, il reste encore très difficile aux ingénieurs roboticiens d’en fabriquer de comparables. Cela tient au fait que la simple marche impose le contrôle coordonné de dizaines de nerfs et de muscles, capacité que les jeunes enfants mettent au moins deux ans à acquérir..

C’est ce défi que s’est donné une équipe de roboticiens pilotée par le finlandais Tuomas Haarnoja  et que finance actuellement Google. Nous en publions ci-dessous les références et l’abstract. Ils ont mis au point une méthode basée sur le Deep reinforcement learning destinée à permettre le contrôle dit full body de deux robots humanoïdes jouant au foot-ball l’un contre l’autre.

Ces robots ont acquis des comportements émergents sous forme de capacités motrices dynamiques leur permettant notamment de se redresser apès une chute et de protéger le ballon contre les attaques de leur adversaire. Ces capacités devraient à l’avenir les rendre capables d’interactions multi-robots plus complexes.

Jean-Paul Baquiast

Référence

[Submitted on 26 Apr 2023 (v1), last revised 11 Apr 2024 (this version, v2)]

Learning Agile Soccer Skills for a Bipedal Robot with Deep Reinforcement Learning

Tuomas Haarnoja,and others

We investigate whether Deep Reinforcement Learning (Deep RL) is able to synthesize sophisticated and safe movement skills for a low-cost, miniature humanoid robot that can be composed into complex behavioral strategies in dynamic environments. We used Deep RL to train a humanoid robot with 20 actuated joints to play a simplified one-versus-one (1v1) soccer game. The resulting agent exhibits robust and dynamic movement skills such as rapid fall recovery, walking, turning, kicking and more; and it transitions between them in a smooth, stable, and efficient manner. The agent’s locomotion and tactical behavior adapts to specific game contexts in a way that would be impractical to manually design. The agent also developed a basic strategic understanding of the game, and learned, for instance, to anticipate ball movements and to block opponent shots. Our agent was trained in simulation and transferred to real robots zero-shot. We found that a combination of sufficiently high-frequency control, targeted dynamics randomization, and perturbations during training in simulation enabled good-quality transfer. Although the robots are inherently fragile, basic regularization of the behavior during training led the robots to learn safe and effective movements while still performing in a dynamic and agile way — well beyond what is intuitively expected from the robot. Indeed, in experiments, they walked 181% faster, turned 302% faster, took 63% less time to get up, and kicked a ball 34% faster than a scripted baseline, while efficiently combining the skills to achieve the longer term objectives.

Tuomas Haarnoja

Le physicien Luca Donini et des collègues de l’Université de Cambridge annoncent avoir réalisé un corps composé d’un nuage d’atomes de potassium doté d’une température inférieure au zéro absolu. Le zéro absolu  est la température la plus basse qui puisse exister. Il correspond à la limite basse de l’échelle de température thermodynamique

wikipedia https://fr.wikipedia.org/wiki/Z%C3%A9ro_absolu .

Ils ont réalisé cet exploit en manipulant les états quantiques de ces atomes. Seule la mécanique quantique permet une telle opération, à laquelle se refuse la thermodynamique classique.

Une collection d’atomes ayant une température positive est constituée d’une majorité d’atomes de haute énergie et d’une minorité d’atomes de basse énergie. Au zéro absolu, tous les atomes disposent d’une énergie minimale équivalente. Mais à une température négative, les atomes à basse énergie deviennent la majorité et ceux à haute énergie des exceptions.

Ceci conduit au paradoxe caractérisant les températures en dessous du zéro absolu. Elles sont plus chaudes que les températures positives. Ceci est du au fait qu’un objet de température négative dispose de plus d’énergie que le même objet de température positive. Lorsque on les réunit, la chaleur du premier s’écoule vers le second. De la même façon, si l’on place un verre empli d’eau froide dans une pièce chaude, la chaleur de celle-ci s’écoule vers le verre et le réchauffe.

Donini réalisa cette expérience en plaçant des atomes de potassium dans une chambre à vide et en abaissant leur température presque au zéro absolu grâce à des lasers et des champs magnétiques. Ceci lui permit de contrôler l’état quantique des atomes afin de les refroidir à des températures négatives.

Les physiciens n’ont pas encore compris à quel type de matière quantique ils aboutissaient. Ils vont continuer à expérimenter pour tenter de répondre à la question. Evoqueront-ils le concept de matière noire?

Référence

Quantum simulation with ultracold bosons in frustrated optical lattices

Authors Daniel Braund, Mehedi Hasan, Luca Donini, Sompob Shanokprasith, Tobias Marozsak, Tim Rein, Liam Crane, Max Melchner von Dydiowa, Daniel Reed, Tiffany Harte, Ulrich Schneider

Publication date 2024/6/6

Journal Bulletin of the American Physical Society

We present results from our experiments using bosonic 39 K atoms in optical lattices as an analogue quantum simulator for the Bose-Hubbard model on the triangular and kagome lattices. Because these lattices are nonbipartite, they exhibit geometric frustration. This gives rise to two inequivalent band maxima in the triangular lattice and a flat band in the kagome lattice band structure. Since the effects of frustration are only seen at the top of the lowest set of touching bands, we prepare atoms at a negative absolute temperature such that these highest energy states are preferentially occupied.

Une présence durable des Terriens sur la planète Mars supposerait de verdir celle-ci, c’est à dire d’y introduire des plantes capables de résister à la stérilité du sol, la régolithe, et surtout à la quasi absence d’eau.

La première de ces plantes pourrait être Syntrichia caninervis, une mousse présente dans certains déserts terriens et qui est connue par sa capacité à résister à des conditions léthales pour d’autres formes de vie . Cette mousse ne résiste pas seulement à la sécheresse, elle résiste aussi à des températures inférieures à 196 degrés centigrades comme à de fortes irradiations gamma. Elle permettait d’enrichir des parcelles de sol martien avant d’y introduire des légumes terrestres

Mais il n’y aurait pas que la mousse. Il pourrait y avoir de la luzerne. La luzerne se cultive facilement. De plus, elle a la possibilité de capter de l’azote dans l’atmosphère et de la fixer dans le sol. Or l’azote est nécessaire au développement des organismes vivants, notamment des végétaux, laitues, radis et navets. Or il y a un peu d’azote dans l’atmosphère de Mars.

Quant à l’eau, le peu que l’on trouve sur Mars est salée. Mais il serait possible la traiter avec une bactérie marine terrestre et de la filtrer grâce à de la roche volcanique.

Ces diverses procédures paraitront compliquées. Mais elles le seraient moins que d’apporter de la terre les légumes nécessaires aux futur colons.

https://www.sciencedaily.com/releases/2024/06/240630153052.htm

https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0272209

Jean-Paul Baquiast

C’était pourtant les générations précédentes qui avaient pu résister aux privations imposées par la 2e guerre mondiale en adoptant les principes d’une social-démocratie exemplaire dont se sont inspirés les premiers gouvernements français issus de la Libération.

Aujourd’hui les  services publics du Royaume uni sont à bout de souffle. Des hôpitaux aux écoles en passant par les routes, les prisons et les tribunaux, ils ont été décimés par 14 ans d’austérité imposés par le parti Tory.

Le Labour a promis d’engager 6 500 enseignants supplémentaires, de créer 3 000 garderies et de fournir des petits-déjeuners gratuits à tous les écoliers. Les programmes seront révisés pour mieux répondre aux besoins du monde du travail. Ils inclueront l’enseignement de compétences comme la capacité à s’exprimer en public, que les jeunes de milieux défavorisés ont souvent de la peine à acquérir.

Marquant un retour à la vision étatiste qui dominait le Labour avant l’époque de Tony Blair, le nouveau premier ministre travailliste veut en outre remettre certaines infrastructures sous l autorité de l’Etat. Ainsi, il profitera de l’expiration des contrats liant le gouvernement aux fournisseurs de services ferroviaires pour renationaliser au moins en partie les chemins de fer. Le réseau ferroviaire avait été privatisé dans les années 1990. Certaines lignes, cumulant les retards et les annulations, sont déjà redevenues publiques.

Les compagnies des eaux, accusées de déverser leurs eaux usées dans les rivières, ainsi que les entreprises d’électricité et de gaz, dont plusieurs sont au bord de la faillite,  ne seront pas nationalisées, mais elles seront soumises à des contrôles plus stricts de la part de l’État. Certaines pourraient être réorganisées selon un modèle de partenariat public-privé.  Rappelons cependant que dans ce partenariat, les bénéfices sont souvent pour le public, et les déficits pour le privé.

Une entreprise énergétique publique, appelée GB Energy, dotée d’un fonds de 8,3 milliards de livres, sera quant à elle chargée d’investir dans les énergies renouvelables, notamment dans les projets risqués comme les panneaux solaires flottants ou l’hydrogène vert que le secteur privé refuse de financer.

Reste à savoir comment ces réformes ambitieuses seront financées. Les travaillistes se sont jusqu’ici montrés discrets sur la question. Tout au plus ont-ils évoqué la fin d’une exemption fiscale accordée aux personnes dont le domicile principal se trouve en dehors du Royaume-Uni, et l’introduction d’une taxe sur la valeur ajoutée pour les écoles privées.

Ils ont en revanche exclu d’autres hausses d’impôts et promis de ne pas accroître l’endettement. Ils comptent sur la croissance économique, mais celle-ci n’est pas garantie et elle prend du temps à produire des effets. Beaucoup pensent que le Labour sera obligé d’augmenter la charge fiscale. Les gains en capital devraient être les premiers visés.

Le Rassemblement National qui se prépare à prendre le pouvoir en France s’inspirera-t-il de ces bonnes intentions ?

Jean-Paul Baquiast