Europe Solidaire

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.

On nomme intrication quantique (quantum entanglement) un lien entre deux particules subatomiques qui fait que toute intervention sur l’état de l’une se répercute instantanément sur l’état de l’autre, quelle que soit la distance qui les sépare. Ce concept contredit évidemment notre conception de l’espace et du temps, comme l’avait en son temps fait remarquer Albert Einstein en parlant de « spooky action at a distance ».

Il reste encore incompris aujourd’hui par la plupart des scientifiques, comme l’a remarqué récemment Nicolas Gisin de l’Université de Genève. Le fait est que si aujourd’hui les applications pratiques de l’intrication se sont multipliées, ce phénomène continue à ne rien nous apprendre sur la façon dont l’univers fonctionne.

L’on peut créer facilement des particules intriquées en les rapprochant l’une de l’autre dans une procédure dite la conversion paramétrique spontanée. Ce processus non linéaire d’ordre 2 repose sur la conversion d’un photon de pompe en deux photons, couramment appelés photon signal et photon idler, au sein d’un cristal non linéaire. Il doit satisfaire les relations de conservation de l’énergie et de l’impulsion

Pour les spécialistes qui travaillent sur l’intrication, telles Myriam Weilenmann, elle-aussi de l’Université de Genève, ou Ana Sainz, de l’université de Gdansk, il n’y a rien de surprenant. Le monde macroscopique et le monde microscopique obéissent à des lois différentes. Tout au plus peut-on constater que sans l’intrication, notre monde ne serait pas ce qu’il est.

L’intrication est souvent présentée comme la réalité sous-jacente expliquant l’univers dans ses aspects les plus fondamentaux. C’est pour cette raison que les spécialistes du Large Hadron Collider du CERN envisagent de la mettre à l’épreuve dans des expériences encore à définir. Mais beaucoup conviennent déjà qu’il n’y aura là rien de nouveau à découvrir.

Le réchauffement climatique en cours bouleversera les écosystèmes océaniques. Le phénomène semble déjà en cours dans l’Océan Glacial Arctique. Comme les courants froids venus du nord commencent à se réchauffer et que la glace de mer fond de plus en plus tôt, de nombreuses espèces de méduses migreront vers le pôle Nord, bouleversant les écosystèmes.

Des chercheurs de l’Institut Alfred Wegener, en Allemagne, ont étudié les données disponibles concernant la répartition de 8 espèces de méduses dans ce que l’on nomme le Grand Arctique (Greater Arctic ). Ces espèces sont de toutes tailles, depuis le petit hydrozoan Agiantha digitale long de 1 à 2 cm, jusqu’à la méduse dite chevelure de lion Cyanea Capillate qui peut développer des tentacules de 30 m. de long. Ils ont modélisé l’évolution de la zone de répartition de ces espèces à la suite de plusieurs scenarios de réchauffement actuellement envisagés. La plupard de ces espèces verront leur zone actuelle de répartition remonter vers le Pôle nord, éliminant les espèces de poissons actuellement présentes.

Le phénomène a déjà été observé dans des fjords des archipels norvégiens dits Svalbard og Jan Mayen , où les Cyanea Capillate ont pratiquement éliminé les morues.

Référence

Pan-Arctic distribution modeling reveals climate-change-driven poleward shifts of major gelatinous zooplankton species

Dmitrii Pantiukhin, Gerlien Verhaegen, Charlotte Havermans

First published: 15 May 2024

https://doi.org/10.1002/lno.12568

Abstract

Anthropogenic activities, including climate change, are hypothesized to cause increases in gelatinous zooplankton population sizes and blooms. In the most rapidly changing ecosystem, the Arctic Ocean, this hypothesis has not yet been verified, and gelatinous zooplankton is commonly excluded from large-scale modeling studies. Our modeling study is based on an extensive biogeographic dataset, aggregating from four open-source databases (Ocean Biodiversity Information System, Global Biodiversity Information Facility, Jellyfish Database Initiative, and PANGAEA). It includes data on eight of the most reported gelatinous zooplankton taxa of the pan-Arctic region (Aglantha digitale, Sminthea arctica, Periphylla periphylla, Cyanea capillata, Oikopleura vanhoeffeni, Fritillaria borealis, Mertensia ovum, and Beroe spp.). By coupling three-dimensional species distribution models with oceanographic components from the Max Planck Institute Earth System Model (MPI-ESM1.2), run for historical (1950–2014) and future (2050–2099) periods under the shared socioeconomic pathway SSP370 scenario forcing, we identified species with expanding or contracting habitat ranges in response to climate change. Our projections indicated a general tendency for gelatinous zooplankton distributions to shift, with varying degrees of suitable habitat expansion (largest for the scyphozoan C. capillata ~ +180%) or contraction (largest for the hydrozoan Sm. arctica ~ −15%). Seven of the eight species modeled, which—similar to the majority of gelatinous taxa occurring in the Arctic Ocean—predominantly represented arcto-boreal and boreal taxa, are projected to shift to northern latitudes. Hence, profound impacts on the Arctic marine environment and associated ecosystem services can be expected.

Longtemps mise en doute, l’existence des ondes gravitationnelle n’est plus discutée. Les observatoires LIGO aux Etats-Unis et Virgo en Italie sont dédiés à leur étude. Aujourd’hui, celle-ci va prendre un aspect concret. Une première onde gravitationnelle (OG dans le présent article) a été observée.

90 autres l’ont été depuis, au cours de trois campagnes successives. Chacune provenait d’une collision entre deux étoiles à neutrons, deux trous noirs ou une étoile à neutrons et un trou noir. Les collisions entre étoiles à neutrons sont suivies d’une vive lumière observable de la Terre et nommée des kilonovae.

De plus une rumeur sourde(low level hum) provenant des OG produites depuis l’origine de l’univers aurait été détectée.

LIGO et Virgo en sont à leur troisième campagne d’observations. Un détecteur Japonais dit KAGRA leur a été ajouté., en attendant un quatrième localisé en Inde dit Ligo-India.

Comme le prévoyaient initialement les scientifiques affectés à ces observatoires, un effet de loupe observable de la Terre (gravitational wave lensing) se produira nécessairement si des objets massifs tels que des galaxies courbent l’espace temps en donnant des images agrandies des objets célestes situés derrière ces courbures. (https://esahubble.org/wordbank/gravitational-lensing).

Rien de tel n’a encore été remarqué, mais vu le nombre des OG attendu (plusieurs centaines), les scientifiques espèrent que se produise un évènement de cette nature à tout moment et au plus tard dans quelques années.

Alors des fenêtres devraient s’ouvrir sur 3 catégories de phénomènes encore imprécis. La première consistera à mesurer plus exactement qu’aujourd’hui la vitesse de la lumière. Celle-ci sert de référence dans un grand nombre d’observations et la connaitre plus précisément pourra avoir des conséquences importantes dans un grand nombre de domaines.

La distorsion des OG devrait par ailleurs donner des informations essentielles sur la matière noire et sa répartition dans l’univers. Comme celle-ci est supposée représenter entre 70 à 80% de la masse totale, une plus grande précision sera la bienvenue.

Enfin, elle permettra de mieux mesurer les distances cosmiques et la vitesse de l’expansion de l’univers (constante de Hubble).

L’entrée en service dans quelques années du Vera C . Robin Observatory au Chili devrait permette d’améliorer sensiblement les conditions d’observation des OG

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Pour en savoir plus, lire

Lensing of gravitational waves: universal signatures in the beating pattern

ReSubmitted on 20 Dec 2021 (v1), last revised 11 Jul 2022 (this version, v2)]

Oleg Bulashenko, Helena Ubach

When gravitational waves propagate near massive objects, their paths curve resulting in gravitational lensing, which is expected to be a promising new instrument in astrophysics. If the time delay between different paths is comparable with the wave period, lensing may induce beating patterns in the waveform, and it is very close to caustics that these effects are likely to be observable. Near the caustic, however, the short-wave asymptotics associated with the geometrical optics approximation breaks down. In order to describe properly the crossover from wave optics to geometrical optics regimes, along with the Fresnel number, which is the ratio between the Schwarzschild diameter of the lens and the wavelength, one has to include another parameter – namely, the angular position of the source with respect to the caustic. By considering the point mass lens model, we show that in the two-dimensional parameter space, the nodal and antinodal lines for the transmission factor closely follow hyperbolas in a wide range of values near the caustic. This allows us to suggest a simple formula for the onset of geometrical-optics oscillations which relates the Fresnel number with the angular position of the source in units of the Einstein angle. We find that the mass of the lens can be inferred from the analysis of the interference fringes of a specific lensed waveform.

Comments:	31 pages, 13 figs. Some modifications, version accepted by JCAP
Subjects:	General Relativity and Quantum Cosmology (gr-qc); Cosmology and Nongalactic Astrophysics (astro-ph.CO)
Cite as:	arXiv:2112.10773 [gr-qc]
	(or arXiv:2112.10773v2 [gr-qc] for this version)
	https://doi.org/10.48550/arXiv.2112.10773 Focus to learn more
Journal reference:	JCAP 07 (2022) 022
Related DOI:	https://doi.org/10.1088/1475-7516/2022/07/022 Focus to learn more

Une analyse faite par des chercheurs de l’Université de Copenhague portant sur les os et des dents de 130 individus qui moururent de maladies contagieuses aux alentours de 37.000 ans bp a révélé qu’ils contractèrent ces maladies par le contact avec les animaux domestiques qu’ils élevèrent après avoir abandonné le statut de chasseurs-cueilleurs. L’élevage eut un profond impact sur la santé humaine, qu’il a conservé au long des millénaires.

L’étude a porté  sur la présence de microbes dans les restes humains retrouvé dans divers pays le monde entier et à différentes époques. Les chercheurs utilisèrent le fait que l’analyse des génomes de plusieurs catégories de population s’est généralisée récemment à partir des restes retrouvés dans les sépultures de diverses époques. De même ont été analysés les génomes des bactéries et des virus conservés avec les dents et les ossements de ces populations. I300 génomes de restes humains furent aussi analysé au cours de ce travail. Ceci en fait l’étude la plus ambitieuse conduite à ce jour.

Les génomes des microbes de la peste, Yersinia pestis, y compris ceux de la peste noire, ont été retrouvés dans 3 % des cadavres, ce qui est relativement peu. Vient ensuite le microbe dit Borrelia Recurentis infectant les poux du corps, responsable de fièvre récurrentes très fréquentes dans le passé et presque disparues aujourd’hui.

Le séquencement de l’ADN ne s’applique pas aux virus à ARN tels que celui de la grippe et les divers coronavirus. Ceux-ci ont donc échappé à l’étude.

Référence

The landscape of ancient human pathogens in Eurasia from the Stone Age to historical times

doi: https://doi.org/10.1101/2023.10.06.561165

Summary

Infectious diseases have had devastating impacts on human populations throughout history. Still, the origins and past dynamics of human pathogens remain poorly understood1. To create the first spatiotemporal map of diverse ancient human microorganisms and parasites, we screened shotgun sequencing data from 1,313 ancient human remains covering 35,000 years of Eurasian history for ancient DNA deriving from bacteria, viruses, and parasites. We demonstrate the widespread presence of ancient microbial DNA in human remains, identifying over 2,400 individual species hits in 896 samples. We report a wide range of pathogens detected for the first time in ancient human remains, including the food-borne pathogens Yersinia enterocolitica and Shigella spp., the animal-borne Leptospira interrogans, and the malaria-causing parasite Plasmodium vivax. Our findings extend the spatiotemporal range of previously described ancient pathogens such as Yersinia pestis, the causative agent of plague, Hepatitis B virus, and Borrelia recurrentis, the cause of louse-borne relapsing fever (LBRF). For LRBF we increase the known distribution from a single medieval genome to 31 cases across Eurasia covering 5,000 years. Grouping the ancient microbial species according to their type of transmission (zoonotic, anthroponotic, sapronotic, opportunistic, and other), we find that most categories are identified throughout the entire sample period, while zoonotic pathogens, which are transmitted from living animals to humans or which have made a host jump into humans from animals in the timeframe of this study, are only detected from ∼6,500 years ago. The incidence of zoonotic pathogens increased in our samples some 1,000 years later before reaching the highest detection rates ∼5,000 years ago, and was associated with a human genetic ancestry component characteristic of pastoralist populations from the Eurasian Steppe. Our results provide the first direct evidence for an epidemiological transition to an increased burden of zoonotic infectious diseases following the domestication of animals2. However, they also reveal that the spread of these pathogens first becomes frequent thousands of years after increased animal-human contact, likely coinciding with the pastoralist migrations from the Eurasian Steppe3,4. This study provides the first spatiotemporal map of past human pathogens using genomic paleoepidemiology, and the first direct evidence for an epidemiological transition of increased zoonotic infectious disease burden after the onset of agriculture, through historical times.

Une explosion de rayons gamma d’une énergie jamais été observée jusqu’alors a été détectée en provenance de l’espace profond en 2022. De tels flashes se produisent de temps à autre, mais les astronomes estimèrent que des événements de cette ampleur ne surviennent que tous les 10.000 ans en moyenne. Le phénomène a été nommé GRB221009A 

L’explosion provenait de photons ou particules de lumière, si énergétiques qu’ils ne purent être observés directement par des téléscopes terrestres. Ce n’est que récemment que des astronomes de l’Académie des sciences de Pékin purent les détecter indirectement grâce aux pluies de particules qu’ils produisirent en entrant dans l’atmosphère terrestre.

Rappelons que le rayonnement gamma est constitué de photons, comme la lumière visible ou le rayonnement X, mais il est beaucoup plus énergétique. La lumière visible a une énergie de l’ordre de un électron-volt (1 eV) . Les rayons X ont une énergie de mille à un million d’eV. On peut observer exceptionnellement des rayons gamma de très haute énergie, atteignant un million de millions d’eV (Tera-électron-volt).

Ces rayons gamma de très haute énergie sont peu nombreux, même provenant d’une source d’origine astrophysique intense. Ainsi le flux de photons gamma pénétrant habituellement dans l’atmosphère est d’environ un par mois et par mètre carré.

Les photons producteurs de rayons gamma sont uniques en ce sens qu’ils peuvent être réfléchis (renvoyés en arrière) par les autres photons présents dans l’espace. Par conséquent, ceux de GRB221009A  auraient du être réfléchis depuis longtemps avant d’atteindre la Terre par la lumière dite lumière de fond extragalactique, vu qu’ils venaient de très loin.

Ceci conduisit les astronomes à se demander si les particules composant GRB221009A étaient bien des photons. Il aurait pu s’agir de muons. Un muon est une particule élémentaire semblable à un électron, mais avec une charge électrique de -1, un spin de 1/2 et une masse beaucoup plus importante.

Certains se demandent même si les particules en question étaient bien des photons. N’aurait-il pas pu s’agir d’axions ? Les axions sont des particules hypothétiques ultralégères qui n’interagissent pas avec les particules galactiques rencontrées lors de leur voyage intersidéral. Prouver leur existence pourrait expliquer diverses questions encore sans réponse, telles que la matière noire et l’énergie sombre.

Pour en savoir plus

https://irfu.cea.fr/dap/Phocea/Vie_des_labos/Ast/ast.php?t=fait_marquant&id_ast=5136

Dans le monde de la recherche scientifique, la nécessité de refroidir les instruments électriques les plus sensibles à des températures extrêmement basses est une réalité omniprésente. De plus en plus, maintenir des températures proches du zéro absolu est en effet crucial pour protéger les appareils contre les interférences externes, telles que les variations de température. On parle de « Big Chill » et son importance ne peut être sous-estimée dans la recherche de résultats scientifiques précis et fiables.

Traditionnellement, les scientifiques ont eu recours à des réfrigérateurs à tubes pulsés (PTR) pour atteindre les températures extrêmement basses nécessaires à leurs expériences. Concrètement, ces PTR utilisent de l’hélium gazeux dans un processus complexe d’évaporation et de condensation pour refroidir les instruments. Cependant, malgré leur efficacité, ces réfrigérateurs présentent des inconvénients majeurs. Ils consomment non seulement d’énormes quantités d’énergie, mais ils sont également coûteux à exploiter et prennent beaucoup de temps pour atteindre les températures requises.

Ces limitations ont depuis longtemps entravé la recherche scientifique, ralentissant les progrès et augmentant les coûts.

Aujourd’hui cependant une équipe du National Institute of Standards and Technology (NIST) annonce en effet avoir fait une percée majeure dans le domaine du refroidissement. Plus précisément, les chercheurs ont développé un nouveau prototype de réfrigérateur qui peut selon eux atteindre le Big Chill beaucoup plus rapidement et efficacement que les méthodes traditionnelles. Cette avancée pourrait ainsi révolutionner la façon dont les expériences scientifiques sont menées, en réduisant considérablement le temps de préparation et les coûts associés.

Comment fonctionne cette nouvelle technologie de refroidissement ? Contrairement aux PTR traditionnels qui sont optimisés pour une seule température de base, le nouveau prototype développé par le NIST utilise une conception innovante pour utiliser plus efficacement l’hélium gazeux. Grâce à une valve intelligente placée entre le compresseur et le réfrigérateur, une partie de l’hélium qui serait normalement gaspillée est réacheminée pour un refroidissement plus efficace. Cette optimisation permet d’atteindre le Big Chill 1,7 à 3,5 fois plus rapidement que les méthodes conventionnelles.

Les résultats de l’étude sont impressionnants. En utilisant cette nouvelle technologie de refroidissement, les scientifiques estiment en effet qu’ils pourraient économiser jusqu’à 27 millions de watts d’énergie par an et réduire la consommation mondiale d’énergie de 30 millions de dollars. De plus, ils pourraient réduire de plusieurs semaines le temps de préparation des expériences scientifiques clés, ce qui accélérerait considérablement les progrès dans divers domaines de la recherche.

Référence

Dynamic acoustic optimization of pulse tube refrigerators for rapid cooldown

• Published: 23 April 2024
• Ryan Snodgrass and others
• Nature Communications  volume  15, Article number: 3386 (2024) 
  
• Abstract

Pulse tube refrigerators are a critical enabling technology for many disciplines that require low temperatures. These refrigerators dominate the total power consumption of most modern cryostats, including those that reach millikelvin temperatures using additional cooling stages. In state-of-the-art commercial pulse tube refrigerators, the acoustic coupling between the driving compressor and the refrigerator is fixed and optimized for operation at base temperature. We show that this optimization is incorrect during the cooldown process, which results in wasted power consumption by the compressor and slow cooldown speed. After developing analytic expressions that demonstrate the need for acoustic tuning as a function of temperature, we dynamically optimize the acoustics of a commercial pulse tube refrigerator and show that the cooldown speed can be increased to 1.7 to 3.5 times the original value. Acoustic power measurements show that loss mechanism(s)—and not the capacity of the compressor—limit the maximum cooling available at high temperatures, suggesting that even faster cooldown speeds can be achieved in the future. This work has implications for the accessibility of cryogenic temperatures and the cadence of research in many disciplines such as quantum computing.

Dans un rapport intitulé Global fertility in 204 countries and territories 1950-2021 with forecast to 2100 dont nous donnons in fine les références, le Journal médical The Lancet constate que l’humanité n’est pas menacée du surpopulation mais au contraire de sous-natalité pouvant dans certain cas conduire à des effondrements démographiques.

La population actuelle est estimée à 8 milliards d’individus. Pour la maintenir constante, il faudrait que chaque femme ait 2,1 enfants.

Or en 2050, le taux de reproduction dans 76% des pays n’attendra pas ce niveau. En 2100, ce sera le cas dans 97% d’entre eux. Autrement dit la sous-population touchera le monde entier, excepté quelques régions d’Afrique.

On dira que ce sera une bonne chose pour l’environnement. Mais en fait, la baisse voire l’effondrement de la population en âge de travailler posera partout de grands problèmes car il faudra entretenir des inactifs, enfants et surtout retraités, de plus en plus nombreux.

Par ailleurs les chiffres montrent d’importants différences entre les pays à haut revenu et population en baisse, comme le sont en général les Etats européens et le petit nombre de pays, situés essentiellement en Afrique, à bas revenu et population croissante.

Le monde pourra-t-il faire face à ce que beaucoup d’économistes nomment une bombe démographique.

Dans l’ensemble, la hausse du taux de population se poursuivra encore sur sa lancée entre 2060 et 2080. Mais il n’est que temps pour les Etats de se préparer à la chute qui viendra après. La plus grande difficulté sera de maintenir le niveau de vie et même l’état de santé des retraités vieillissants;Ceci supposera un effort sans précédents de construction de maisons de retraites et d’EPAD (Etablissements de soins pour personnes âgées dépendantes).

Mais la véritable solution consistera à maintenir au travail productif un nombre croissant de personnes âgées. Cela sera possible grâce aux nouvelles technologies et à l’amélioration des conditions de travail. Mais ce serait dès maintenant qu’il faudrait préparer cette transition, y compris dans l’esprit des personnes qui à 50 ans se réjouissent déjà de la perspective de bientôt prendre leur retraite.

Référence

https://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140-6736(24)00550-6/fulltext