Cet article est repris avec quelques modifications, d’un original publié par futura-sciences que nous remercions.

https://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/physique-univers-va-t-il-bientot-mourir-cause-boson-higgs-particule-dieu-115101/

C’est une vieille question que se posent les théoriciens de la physique des particules élémentaires depuis la fin du 20e siècle et qui est devenue plus pertinente depuis que l’on a démontré en 2012 au Large Hadron Collider du CERN l’existence du boson de Brout-Englert-Higgs dit boson de Higgs. L’état quantique des champs de particules présent dans tout l’espace en rapport avec ce boson est-il stable ou finira-t-il par subir l’équivalent d’une désintégration radioactive en devenant un nouvel état entraînant la disparition des structures matérielles du cosmos, autrement la disparition de notre univers ? 

Un nouvel élément de réflexion au débat à ce sujet vient d’être apporté en ré-analysant l’évaporation quantique des trous noirs qui auraient pu se former pendant le Big Bang. Il y a quelques mois, Peter Higgs décédait, rejoignant Robert Brout qui avec son collègue et ami François Englert avait également proposé le même mécanisme que Higgs pour doter des particules de masses.

ll n’y a guère de doute que le nouveau boson, impliqué par ce mécanisme soit bien à l’origine de la masse des bosons W et Z du modèle électrofaible de Glashow-Salam-Weinberg qui unifie la force électromagnétique et la force nucléaire faible contribuant à chauffer l’intérieur de la Terre et à faire briller le Soleil.

Il semble probable que l’existence du boson de Higgs explique aussi les masses des quarks composant les neutrons et les protons, ainsi que celles des neutrinos.

Rappelons toutefois que le mécanisme de Brout-Englert-Higgs (BEH) n’explique pas la masse des protons et des neutrons qui provient pour l’essentiel d’autres voisins sans masses du photon, les gluons de la théorie des forces nucléaires fortes, la chromodynamique quantique

En outre, à strictement parler, c’est le champ de Higgs qui explique vraiment les masses des bosons W et Z, ainsi que probablement celles des quarks et des leptons via ce que l’on appelle des couplages de Yukawa. Le boson Brout-Englert-Higgs est alors l’équivalent quantique du boson du champ électromagnétique, le photon.

Rappelons aussi que le mécanisme de Brout-Englert-Higgs initialement proposé peut être généralisé et replacé dans une théorie au-delà de la physique du modèle standard de la physique des particules, par exemple celle de la supergravité. Or, on sait depuis longtemps que cela peut poser problème quant à ce que l’on appelle la stabilité du vide quantique.

(Voir Que sont les fluctuations du vide quantique ? https://www.matierevolution.fr/spip.php?article4613)

De plus, la masse du boson de Brout-Englert-Higgs aujourd’hui mesurée suggère que ce vide pourrait bien être métastable, de sorte que l’état du vide quantique pourrait changer de telle sorte que le monde, tel que nous le connaissons, pourrait cesser d’exister selon une certaine probabilité encore à déterminer exactement, et dans un futur également à déterminer.

Dans un article de The Conversation, le physicien théoricien Lucien Heurtier en postdoctorat au King’s College London, explique que lui et ses collègues Louis Hamaide, Shi-Qian Hu et Andrew Cheek ont réexaminé cette question de la stabilité du vide quantique électrofaible. Cet article a été publié dans Physical Letters B et dont une version existe en accès libre sur arXiv.

On en trouvera ci-dessous les références et l’abstract

Le chercheur explique ainsi dans l’article de The Conversation :

« Il est peu probable que le champ de Higgs soit dans l’état d’énergie le plus bas possible. Cela signifie qu’il pourrait théoriquement changer d’état et passer à un état d’énergie plus faible à un certain endroit. Si cela se produisait, cela modifierait considérablement les lois de la physique.

Un tel changement représenterait ce que les physiciens appellent une transition de phase. C’est ce qui se produit lorsque l’eau se transforme en vapeur, formant des bulles au cours du processus. Une transition de phase dans le champ de Higgs créerait de la même manière des bulles d’espace de basse énergie contenant une physique complètement différente. Dans une telle bulle, la masse des électrons changerait soudainement, tout comme leurs interactions avec d’autres particules. Les protons et les neutrons – qui constituent le noyau atomique et sont constitués de quarks – se disloqueraient soudainement. En fait, quiconque subirait un tel changement ne serait probablement plus en mesure de le signaler.

Des mesures récentes des masses de particules du Grand collisionneur de hadrons (LHC) au Cern suggèrent qu’un tel événement pourrait être possible. Mais ne paniquez pas ; cela pourrait seulement se produire dans quelques milliers de milliards de milliards d’années, après notre retraite. »

Lucien Heurtier explique également que lui et ses collèges ont rapproché la possibilité d’une transition de phase dans le champ de Higgs à l’existence de trous noirs primordiaux formés pendant le Big Bang et capable de s’évaporer par effet quantique en donnant un rayonnement thermique chaud, le rayonnement Hawking.

Celui-ci est proportionnel à la masse du trou noir considéré. Or, plus il est chaud plus il va s’évaporer vite et voir sa masse diminuer, donc la température du rayonnement émis va augmenter. On peut alors montrer que si des trous noirs primordiaux plus légers que quelques milliers de milliards de grammes (10 milliards de fois plus petits que la masse de la Lune) s’étaient formés dans l’Univers primitif ils se seraient évaporés à l’heure actuelle.

Selon les modèles de Big Bang considérés, un spectre de masses différentes pour ces trous noirs primordiaux peut être calculé, ce qui conduit à des prévisions sur leur détectabilité via le rayonnement Hawking très intense produit par la phase finale de l’évaporation d’un trou noir, notamment dans le domaine des rayons gamma. Ceux nés de l’effondrement d’une étoile sont bien plus froids que le rayonnement fossile et donc ils absorbent aujourd’hui ce rayonnement plutôt que de contribuer à un rayonnement de fond.

Lucien Heurtier et ses collègues ont en fait repris sous un autre angle l’étude de l’effet du rayonnement Hawking des trous noirs primordiaux sur le vide quantique électrofaible déjà examinée depuis des décennies. Cette fois-ci, ils ont trouvé qu’un large spectre de masses de ces trous noirs aurait dû déstabiliser ce vide depuis longtemps et nous ne serions pas là pour en parler.

Ces minitrous noirs agiraient comme l’équivalent des germes de nucléation qui provoquent la formation de gouttes d’eau à partir de la vapeur ou encore lorsqu’un choc provoque la transformation en glace de l’eau liquide dans un état de surfusion. Donc, soit ces minitrous noirs ne se sont pas formés pendant le Big Bang,, soit une physique encore inconnue stabilise ce vide.

Pour aboutir à cette conclusion, les physiciens ont effectué des calculs et des raisonnements similaires à ceux qui ont déjà été menés en se basant sur les travaux du physicien Sydney Coleman, auteur de cours restés légendaires sur la théorie quantique des champs et la relativité générale.

Référence

Primordial Black Holes Are True Vacuum Nurseries

[Submitted on 3 Nov 2023]

Louis Hamaide, Lucien Heurtier, Shi-Qian Hu, Andrew Cheek

The Hawking evaporation of primordial black holes (PBH) reheats the Universe locally, forming hot spots that survive throughout their lifetime. We propose to use the temperature profile of such hot spots to calculate the decay rate of metastable vacua in cosmology, avoiding inconsistencies inherent to the Hartle-Hawking or Unruh vacuum. We apply our formalism to the case of the electroweak vacuum stability and find that a PBH energy fraction β>7×10−80(M/g)3/2 is ruled out for black holes with masses 0.8g<M<1015g.

Comments:	7 pages, 3 figures. Prepared for submission to PRL
Subjects:	High Energy Physics – Phenomenology (hep-ph); Cosmology and Nongalactic Astrophysics (astro-ph.CO); General Relativity and Quantum Cosmology (gr-qc); High Energy Physics – Theory (hep-th)
Cite as:	arXiv:2311.01869 [hep-ph]
	(or arXiv:2311.01869v1 [hep-ph] for this version)
	https://doi.org/10.48550/arXiv.2311.01869

Le monde découvre progressivement que l’hydrogène naturel H2 apportera peut-être au 21 e siècle une révolution comparables à celle apportée par le charbon le pétrole et le gaz au 19e siècle.

L’hydrogène naturel H2, également connu sous le nom d’hydrogène blanc (car il est produit naturellement dans la croûte terrestre), est une source d’énergie plus propre que les combustibles fossiles. Lorsqu’il est brûlé, cet hydrogène ne libère que de l’eau, contrairement à d’autres sources qui émettent des gaz à effet de serre. C’est pourquoi il est vu comme ayant un grand potentiel pour aider à la décarbonisation des industries.

Il se trouve dans la nature sous forme de gaz libre dans les couches de la croûte continentale, au fond de la croûte océanique, ou dans les gaz volcaniques, les geysers et les systèmes hydrothermaux.

Il pourra être produit en grande quantité par hydrolyse de l’eau quand l’on disposera dans une trentaine d’années de l’électricité produite par la fusion nucléaire que prépare le programme international Iter

Aujourd’hui, mais ce n’est qu’un tout début des chercheurs ont découvert le plus grand gisement de cette ressource naturelle au monde dans une mine en Albanie. Cette découverte inaugure de nouvelles manières de capturer l’hydrogène et de l’utiliser comme carburant propre.

Dans un article publié récemment dans la revue Science, dont on trouvera ci-dessous les références et l’abstract, ces chercheurs révèlent qu’ils ont trouvé ce qui est actuellement le plus grand réservoir d’hydrogène naturel du monde: dans une mine de chrome en Albanie, un petit pays montagneux de la péninsule des Balkans, dans le sud-est de l’Europe

L’hydrogène a été identifié dans une flaque d’eau située à environ 950 mètres de profondeur à l’intérieur de la mine Bulqizë en Albanie. Selon les auteurs, cette découverte révèle un taux élevé d’émission d’hydrogène géologique presque totalement pur, suggérant le potentiel d’avenir pour une nouvelle source d’énergie primaire extractible.

La mine se trouve au sein d’une étendue de roche riche en fer appelée ophiolite, qui est connue pour générer de l’hydrogène lorsqu’elle réagit avec l’eau. Ces massifs ophiolitiques sont des formations géologiques originaires de la croûte océanique et transportées vers les continents par les plaques tectoniques.

Les chercheurs estiment qu’environ 55 000 tonnes (50 000 tonnes métriques) d’hydrogène pourraient être contenus dans un réservoir sous la mine, une quantité qui pourrait suffire pour une utilisation locale pendant 238 ans.

La quantité d’hydrogène naturel s’échappant des profondeurs de la mine équivaut à environ 220 tonnes par an.

Laurent Truche, professeur de géochimie à l’Université Grenoble Alpes et auteur principal de l’article cité en référence, a déclaré dans un communiqué qu’ils ont « trouvé quelque chose de surprenant qui transforme une flaque de drainage à l’intérieur d’une galerie de mine en un jacuzzi de 30 mètres carrés bouillonnant d’hydrogène presque pur, à condition il est vrai qu’il ne provoque pas une explosion de grande ampleur ».

Aujourd’hui, la production d’hydrogène commercial implique l’utilisation de combustibles fossiles. Généralement, l’hydrogène est lié à d’autres molécules et doit être « séparé » en laboratoire, un processus coûteux en énergie et donc alimenté par des combustibles fossiles. Ce processus conduit à l’émission de gaz à effet de serre, résultant en ce qu’on appelle l’hydrogène gris. L’exception est l’hydrogène vert, qui est fabriqué avec des énergies renouvelables.

L’avantage de l’hydrogène naturel est qu’il n’exige pas ce processus, ce qui le rend moins cher : on estime qu’il coûte environ 1 dollar par kilo à produire, tandis que l’hydrogène vert coûte environ 6 dollars par kilo ; de plus, il ne libère pas de gaz à effet de serre lors de sa combustion. 

Cependant, les grandes réserves d’hydrogène naturel paraissent aujourd’hui rares. Il est vrai qu’elles n’ont pas été encore activement recherchées. La  révolution de l’hydrogène est encore à venir.

Référence de l’article :

Truche, L. et al. A deep reservoir for hydrogen drives intense degassing in the Bulqizë ophiolite. Science, v. 383, n. 6683, 2024.

Science Vol. 383, No. 6683

Laurent Truche and others
8 Feb 2024
Vol 383, Issue 6683

Editor’s summary

Hydrogen is an attractive alternative to traditional fossil fuels because it can be used to produce energy without generating carbon dioxide as a by-product. However, natural sources of hydrogen are rare and producing it is energy intensive. Truche et al. found a large natural source of hydrogen gas emitting from deep within the Bulqizë chromite mine. This large hydrogen flux is likely from long-term accumulation within a faulted reservoir. Places with similar geology should be good targets for finding other natural sources of hydrogen. —Brent Grocholski

Abstract

Deep crustal production of hydrogen (H2) is a potential source of primary energy if recoverable accumulations in geological formations are sufficiently large. We report direct measurements of an elevated outgassing rate of 84% (by volume) of H2 from the deep underground Bulqizë chromite mine in Albania. A minimum of 200 tons of H2 is vented annually from the mine’s galleries, making it one of the largest recorded H2 flow rates to date. We cannot attribute the flux solely to the release of paleo-fluids trapped within the rocks or to present-day active and pervasive serpentinization of ultramafic rocks; rather, our results demonstrate the presence of a faulted reservoir deeply rooted in the Jurassic ophiolite massif. This discovery suggests that certain ophiolites may host economically useful accumulations of H2 gas.

Ce texte est uns reprise allégée d’un article de Pierre Brisson sur son blog. Nous l’en remercions

https://blogs.letemps.ch/pierre-brisson/2020/11/21/la-cosmologie-cyclique-conforme-nous-ouvre-comme-jamais-des-perspectives-sur-linfini/

Depuis une dizaine d’années, Roger Penrose développe une théorie originale en mesure, selon lui, de résoudre certaines énigmes du Big Bang. Elle ouvre notamment des perspectives sur l’origine et le futur de notre Univers. Il s’agit du modèle de la cosmologie cyclique conforme (CCC).

Celle-ci a été mise à l’honneur récemment par l’attribution du Prix Nobel de physique 2020 à son auteur. Elle entrouvre une fenêtre sur les univers qui auraient pu exister avant le nôtre et ceux qui pourraient exister après celui-ci. Elle propose des réponses séduisantes à certaines questions qui se posent pour la compréhension de l’univers présent. Cependant, outre qu’elle reporte à toujours plus tard les réponses aux questions sur notre Origine et notre Fin, elle n’est pas validée par l’observation.

La CCC

L’hypothèse de la CCC suppose que toutes les fermions, ou particules possédant une masse, (c’est-à-dire notamment les protons et les électrons), finissent, sur la durée, par disparaitre de l’Univers où nous nous trouvons en en ayant épuisé les possibilités de changement, ou d’entropie), transformées en pur rayonnement.

Cela inclut l’évaporation de toute masse de cet univers y compris dans leurs ultimes concentrations, c’est-à-dire les trous noirs supermassifs subsistant après qu’ils auront englouti toute matière qui se trouve et se trouvera dans leur sphère d’influence gravitationnelle.

Cela inclut aussi, par auto-désintégration, les particules dotées d’une masse subsistant en dehors des trous noirs, c’est-à-dire celles qui auraient été trop éloignées pour être absorbées par les trous noirs ou pour s’annihiler entre elles

On peut comparer cet aboutissement à un certain épuisement de notre univers au bout d’une très longue vie, cet épuisement étant dû au temps et à l’expansion (l’étirement de l’espace). Ce serait une victoire temporaire de l’expansion sur la gravité qui ne disparaît pas mais qui n’a plus d’objet. Ce serait aussi un parachèvement de l’entropie.

C’est en effet sur l’évolution de l’entropie jusqu’à son terme et sur la contradiction qui apparait entre le niveau de cette entropie aujourd’hui et ce qu’elle était  en regardant vers le passé jusqu’au Big-bang, que repose le raisonnement de Roger Penrose.

Il est maintenant bien établi dans la communauté des cosmologues que nous allons vers toujours plus d’entropie et ce dans un sens immuable (application du second principe de thermodynamique). Cela implique qu’en regardant vers le passé, on devrait constater symétriquement une entropie de plus en plus basse, jusqu’à une entropie nulle au moment du Big-bang. Or la diversification de la matière dès le début de l’Univers observable montre une complexité certes faible mais déjà apparente, porteuse de la complexification (entropie) toujours croissante, en fonction de l’activation des forces de gravitation, que l’on constate ensuite (du fait même que l’expansion permet cette activation en désagrégeant la masse compacte initiale).

De « l’autre côté », à l’autre bout du processus, cette entropie croissante toujours portée par l’expansion, conduit au bout d’une durée tendant vers l’infini, à une époque très lointaine où toute matière sera refroidie à tel point que les derniers trous noirs supermassifs l’ayant absorbée, paraîtront plus chauds que leur environnement. Dans cet environnement où les trous noirs seront les derniers astres (puisque leur force d’attraction sera la plus forte), l’évaporation de Hawking (théorisée par Stephen Hawking et constituée de photons) qui en provient, s’accélérera jusqu’à ce qu’ils explosent et disséminent la totalité de l’énergie dont ils étaient porteurs dans un espace tellement distendu qu’ils ne pourront plus se reconcentrer.

Ce que théorise Roger Penrose pour expliquer la présence d’entropie dans l’univers primordial c’est que tous les constituants de l’univers précédant ne se désintègreront pas. Ce sont les fermions (neutrons, protons, électrons) qui subissent l’usure du temps. Les bosons, sans dimensions mais qui déterminent les champs, subsistent et, passant d’un univers à l’autre de même que la « géométrie conforme » qui structure le tout (elle conserve les angles non les distances) et la force gravitationnelle, devenue sans force puisque les fermions se sont évaporés dans des ensembles distendus à l’extrême.

Ce qui subsiste se reconcentre en une nouvelle origine, extraordinairement dense (en fait un nouveau mais unique trou noir), réutilisant la potentialité de la matière évanouie, et animé d’une force d’expansion extrêmement puissante résultant du résidu de force gravitationnelle du précédent univers (ce qui expliquerait la densité primordiale et l’accélération de l’expansion dans le précurseur du nouvel univers Du fait de son extrême densité, cette matière explose alors, lors d’un nouveau big-bang, en un nouvel univers chargé dès le début du résidu d’entropie de son prédécesseur.

On notera que selon Roger Penrose, l’explosion n’implique pas de phase d’inflation (phase d’expansion exponentielle) avant de parvenir à la surface définitive de dernière diffusion (CMB) comme prévu par l’actuelle théorie standard de la cosmologie.

Compte tenu de la conformité de la géométrie de cet univers avec celle de son prédécesseur, il devrait subsister en lui, ou à sa surface pour l’observateur que nous sommes, la trace des derniers grands événements intervenus dans le précédent, c’est-à-dire la trace des derniers trous noirs supermassifs avant leur évaporation. Retrouver de telles traces, serait une preuve tangible de la théorie.

Roger Penrose pensait avoir identifié dans les données collectées par l’observatoire spatial WMAP de la NASA, certaines structures (cercles concentriques d’anomalies de température) en surface de ce CMB (nommés « points de Hawking ») témoignages de l’évaporation de trousnoirs massifs qui répondaient aux caractéristiques attendues. Mais ces traces à la limite de nos capacités d’observation, ont été d’abord contestées et ensuite n’ont pas été confirmées par le télescope spatial Planck, successeur de WMAP et beaucoup plus puissant.

La communauté des cosmologues attend donc des preuves des astronomes et la CCC restera simplement une théorie jusqu’à ce qu’on les trouve.

Mais arrêtons-nous un instant, pour l’esthétique, sur cette image grandiose et impressionnante de l’ancien monde à bout de souffle, soit notre univers dans son très lointain futur. Il fait sombre puisqu’aucun astre ne brille plus dans l’espace étiré asymptotiquement vers l’infini. Les photons provenant du passé eux-mêmes, dont les longueurs d’onde se sont considérablement allongées, ne sont plus lumineux depuis bien longtemps et presque complètement froids.

Espacé par des milliards d’années-lumière, de gigantesques trous noirs luisent faiblement de leur rayonnement de Hawking (en photons). Il fait froid, de plus en plus froid, à un point tel que, par différence, ces trous noirs, derniers refuges et destructeurs de la matière, sont devenus relativement chauds et s’évaporent de plus en plus vite jusqu’à exploser et se disperser en diffusant d’énormes ondes gravitationnelles.

Bientôt, en dehors des photons, il ne reste plus qu’un squelette des autres bosons de ce qui fut notre Univers, totalement décharné et étiré sur des distances incommensurables. Ce squelette épuré mais toujours porteur de la géométrie conforme de son passé, se contracte par « transformation conforme » sans difficulté aucune et presque jusqu’à l’infiniment petit puisqu’il n’est plus contraint par la matière. Nous sommes au moment du « passage » (« crossover ») à l’aube d’un nouvel universèrse (ou dans le vocabulaire de Roger Penrose, d’un nouvel éon) dans laquelle tout redeviendra à nouveau possible grâce à la survivance « au-delà du miroir », des bosons et de l’énergie qui ont survécu au précédent univers

A quel moment les pré-humains sont-ils devenus des humains ? C’est une question que se posent depuis plus d’un siècle les paléo-anthropologues  Chaque nouveau fossile de primate qu’ils découvrent appartient-il à un humain ? Il y a cent ans le squelette du « presq’humain » Australopithecus fut découvert en Afrique du Sud, alors qu’il était recherché bien plus au nord. Cinquante ans après , ce furent les restes de l’australopithèque femelle Lucy, surnommée la grand-mère de l’humanité, qui furent trouvés dans les sables éthiopiens.

Les chercheurs de l’époque crurent pouvoir reconnaître dans ces deux événements l’apparition du genre humain Homo, à la suite de mutations que rien ne laissait prévoir.

Aujourd’hui, l’histoire de l’apparition de l’humanité est bien plus difficile à retracer. Ainsi il y a un siècle la majorité des anthropologues pensait que l’origine de l’humanité se trouvait en Eurasie, c’est-à-dire en Europe et en Asie considérées comme un continent unique. En effet, c’est en Europe que fut découvert le premiers Homo Neanderthalensis et en Asie le bien plus primitif Homo erectus.

Mais ensuite l’anthropologue Raymond Dart de l’Université de Witwaterstrand en Afrique du sud a pu étudier à partir de 1924 des fossiles provenant d’un site sud-africain nommé Taung. Il y a identifié un petit crane comportant des caractéristiques à la fois simiesques et propres à l’homme moderne. Il en a conclu qu’ils correspondaient à ceux d’un enfant d’un genre éteint qu’il a nommé Australopithecus africanus et qu’il a daté d’environ 2,8 millions d’années bp.

Ensuite vint Lucy. Son squelette, complet à 40%, était celui d’une australopithèque. Autour de lui ont été trouvés des fossiles pouvant être attribués à une dizaines d’individus de la même espèce que les chercheurs, dirigés par Tim White et le regretté Yves Coppens nommèrent Australopithecus afarensis. Plus audacieusement, ils annoncèrent que cette espèce était la première représentante du genre Homo.

A l’appui de cette hypothèse, ils évoquèrent le fait que celle-ci disposait de plus de caractéristiques que l’on retrouvera chez l’homo que n’en avaient les Australopithecus africanus,

Mais il ne fait aujourd’hui aucun doute que l’origine du genre Homo se situe en Afrique de l’Est. Le plus ancien représentant du genre ayant livré des ossements est l’Homo habilis dont les plus anciennes traces remontent à environ 2,8 millions d’années, puis des outils vieux de 3.3 millions d’années ont été découverts au Kenya Il est ensuite difficile de suivre précisément le schéma évolutif du genre Homo… On a retrouvé des Homo ergaster  (Homo erectus africains) vieux de 1.8 million d’années.

Entre 1 million d’années et environ 500 000 ans, les découvertes se font rares en Afrique… On retrouve ensuite la trace du genre Homo en Afrique de l’Est, en Zambie et en Afrique du Sud avec des crânes qui montrent des caractères modernes de sapiens (crâne plus globuleux, capacité crânienne plus élevée).

Suit un nouveau « vide » dans le buisson évolutif du genre Homo, faute de nouveaux fossiles découverts. Puis, des restes d’humains anatomiquement modernes ont été mis au jour dans le site de Jebel Irhoud au Maroc, qui avaient déjà livré plusieurs individus.

Les fossiles présentent certaines des caractéristiques dérivées uniques à Homo sapiens., l’Homme moderne. Ils sont datés d’environ 300 000 ans. Puis, des restes d’Hommes anatomiquement modernes, dont nous sommes les descendants, sont mis au jour en Ethiopie, datés entre 195 à 160 000 ans. L’un d’entre eux dont la mandibule est conservée montre un menton, signe distinctif de l’espèce Homo sapiens. Leur crâne et leur cerveau (1 400 cm3) ont la même forme que la nôtre. De plus, ils sont dépourvus de bras et épaules puissantes permettant de se déplacer dans les arbres . Ils ont à l’inverse des membres inférieurs longs permettant d’arpenter la savane.

A quel moment les humains deviendront-ils des post-humains ?

Cette question est rarement posée. Néanmoins elle intéresse de plus en plus de chercheurs en Intelligence Artificielle avancée et en robotique autonome. Ceux-ci prévoient que d’ici la fin du 21e siècle, sinon avant, des humains équipés des technologies numériques les plus avancées pourront remplacer les anciens humains dans la plupart des activités sociales essentielles.

Cela se fait déjà dans le domaine militaire où le combattant de terrain classique est de plus en plus complété par des drones intelligents de taille et format variés télécommandés par des opérateurs à distance. Nul n’ignore que ces automates peuvent être chargés de missions peu conformes à l’éthique militaire consistant notamment à détruire des immeubles civils et leurs habitants pour en extirper les terroristes s’y étant dissimulés.

Dans un domaine plus pacifique, les installations humaines durables sur les astres proches, la Lune et Mars notamment, ne pourront avant longtemps être confiées à des humains qui ne résisteraient pas aux radiations et aux températures. Il faudra faire appel à des hommes augmentés ou de synthèse n’ayant plus grand chose de l’humain tel que nous le connaissons.

Il est étonnant de constater le silence français concernant la production et l’utilisation de l’hydrogène en remplacement du pétrole. Certains projets existent, mais ils ne bénéficient pas de financements publics et privés correspondant à la véritable révolution industrielle, économique et sociétale qu’ils pourraient apporter. Dans les discussions actuelles entre le gouvernement et les organisations syndicales, personne n’a rappelé l’importance que prendrait un soutien actif , tant des pouvoirs publics que du secteur financier, aux investissements dans les domaines de l’hydrogène.

Rappelons qu’en alternative à l’hydrogène vert, produit à partir d’énergies renouvelables, l’hydrogène rose désigne de l’hydrogène obtenu par électrolyse de l’eau à partir d’électricité d’origine nucléaire. Or la France ne devrait pas manquer d’électricité d’origine nucléaire, compte tenu de son parc actuel et des projets à plus long terme inclus dans le projet Iter. Certes, actuellement, lors des hivers très froids, elle est un peu à court d’électricité, mais en ce cas la production d’hydrogène pourrait attendre quelques jours, Il suffirait d’avoir stocké de l’hydrogène liquide en quantité suffisante dans des réservoirs adéquats.

De plus, un gisement important a été découvert en Lorraine. Il pourrait contenir jusqu’à 46 millions de tonnes d’hydrogène blanc, c’est-à-dire d’origine naturelle, soit plus de la moitié de la production annuelle mondiale actuelle d’hydrogène produit à partir de gaz . Il en existe probablement d’autres sur le territoire.

Il existe certes un plan Hydrogène en France. Mais il n’est guère audacieux et est en recherche de financement.

Voir aussi

https://www.jeuxvideo.com/news/1911516/le-petrole-du-futur-les-etats-unis-trouvent-une-mine-d-hydrogene-capable-de-fournir-de-l-energie-pendant-des-millenaires.htm

Cliquer pour accéder à Manifeste-France-Hydrogene_Mai_2024.pdf

Rappel

Le LZ 129 Hindenburg, gonflé à l’hydrogène, a été construit par la firme allemande Zeppelin. Il fut le plus grand dirigeable commercial jamais réalisé et affecté sur une ligne régulière Europe-États-Unis.

Le vol inaugural du LZ 129 Hindenburg  a lieu le 4 mars 1936 à Friedrichshafen en Allemagne. Après 14 mois de service actif, il est détruit par un incendie, le 6 mai 1937, lors de son atterrissage à Lakehurst dans le New Jersey. Sa destruction est un événement médiatisé dans le monde entier qui met fin à l’aventure du transport transatlantique par dirigeable.

Les astronautes des futures missions spatiales de la Nasa pourront boire leur urine recyclée. Cela diminuera de façon appréciable la quantité d’eau potable embarquée.

D’ores et déjà, les équipages de la Station Spatiale Internationale boivent une partie de leur urine. De même, leur sueur est recyclée. Mais les équipement requis à cette fin, qui servent aussi à récupérer les fèces, sont lourds et peu commodes. Au retour sur Terre, ils sont brûles ou jetés, ce que certains considèrent comme un gaspillage inadmissible.

Des chercheurs de la Cornell University à New York ont mis au point un appareil de 8 kg de la taille d’une boite à chaussures qui peut collecter l’urine grâce à des cathéters externes adaptables aux deux sexes et la filtrer pour la rendre buvable directement en la faisant passer par un filtre dit two-step osmosis filter.

Voir dans le cas des usages urbains https://digestedorganics.com/tsro-brochure/

Pour le moment il s’agit d’un dispositif testé en laboratoire mais des essais en vraie grandeur sont prévus dans les prochaines missions. La Nasa a prévu de demander à la société Axiom Space https://www.axiomspace.com/de lui faire des propositions en ce sens.

De tels système de recyclage de l’urine seront indispensables pour les prochaines missions sur la Lune et ultérieurement sur Mars.

Il va de soi qu’il sera bien plus complexes de recycler les matières solides

Référence

https://www.frontiersin.org/journals/space-technologies/articles/10.3389/frspt.2024.1391200/full

The current waste management system within the Extravehicular Mobility Unit (EMU) consists of a disposable diaper—the Maximum Absorbency Garment (MAG)—that collects urine and feces during extravehicular activities (EVAs) that last up to 8 h. Such exposure to waste for prolonged periods of time contributes to hygiene-related medical events, including urinary tract infections and gastrointestinal distress. Historically, prior to using the MAG, astronauts have limited their food intake or eaten a low-residue diet before embarking on physically demanding spacewalks, reducing their work performance index (WPI) and posing a health risk. Furthermore, the current 0.95 L In-suit Drink Bag (IDB) does not provide sufficient water for more frequent, longer-range spacewalks, which carry greater potential for contingency scenarios requiring extended time away from a vehicle. High transport costs per pound to space and resource scarcity exacerbate these challenges, underscoring the need for water-efficient waste management. This paper introduces a novel in-suit urine collection and filtration system developed in the Mason Lab at Weill Cornell Medical College that could address these hygiene and hydration concerns. The device would collect astronaut urine via an external catheter and filter it using forward and reverse osmosis (FO-RO) into potable water, creating a sustainable and hygienic circular water economy, enhancing astronaut wellbeing. This research aims to achieve an 85% urine collection rate using a modified MAG. The modified MAG will be made of a flexible compression material lined with antimicrobial fabric, and urine is collected through a silicone urine collection cup, which differs for male and female astronauts to conform to anatomy. Urine collection via a vacuum pump is triggered by a humidity sensor that detects the presence of urine in the cup. The FO-RO filtration system targets a minimum of 75% water recovery, while consuming less than 10% of EMU energy. To meet health standards, the filtrate maintains low salt levels (<250 ppm NaCl) and effectively removes major urine solutes (urea, uric acid, ammonia, calcium). However, further research and testing are warranted to refine and implement these innovations for future space missions, contributing to the advancement of deep space exploration technologies and astronaut health and performance.

Des chercheurs de la Vanderbilt University (Tennessy) dirigée par Alex Lupsasca avaient en 2019 obtenu une première image d’un Trou noir. Celle-ci avait requis un télescope de la taille de la Terre. En fait il s’agissait d’une image fournie par un réseau de 8 radio-observatoires répartis à divers emplacements sur la Terre, formant un système dit Event Horizon Telescope https://eventhorizontelescope.org/

Le Trou noir, nommé M87+, était du type dit Super Massif et était situé dans une galaxie proche.

Aujourd’hui la même équipe prévoit de lancer un télescope plus puissant qui sera nommé Black Hole Explorer (BHEX ) https://www.blackholeexplorer.org/ Celui-ci visera à obtenir une image plus précise de M87+.

Or, ce trou noir, vu de la Terre, a la même taille qu’une orange à la surface de la Lune. Pour en obtenir des images à haute résolution, il faudra disposer d’un réseau de radio-observatoires s’étendant dans l’espace à une distance de 20.000 km.

Les astronomes sont actuellement en négociation avec la Nasa (Goddard Space Flight Center) et d’autres organismes de financement privés pour obtenir l’envoi d’un satellite en 2031. Celui-ci devra comporter un observatoire spatial en orbite terrestre capable de compléter l’observation des anneaux de photon (photon rings) tournant autour de M87+ précédemment observés de la Terre.

Ces observations devraient permettre de mieux comprendre les Trous noirs en général et leurs anneaux de photons en particulier;

Pour en savoir plus, voir

NewScientist We are building a telescope bigger than Earth 20 july 2024 p. 40

Israël n’a jamais voulu reconnaître qu’il disposait de l’arme atomique. Mais certains de ses  « amis » au sein de la puissante Communauté américaine du Renseignement n’en ont jamais douté. Il en est de même vraisemblablement de la Russie, de la Chine et de leur allié l’Iran.

Aujourd’hui, il ne s’agit pas seulement de bombes atomiques de forte puissance, dites stratégiques, mais aussi d’armes tactiques., telles que celles emportées par des missiles à tête nucléaire.

Ceci dit, que pourrait faire Israël de ces armes, dans l’état actuel de tension grandissante l’opposant avec l’Iran, la Turquie, la Jordanie et l’Egypte. Les Etats arabes, notamment l’Iran, pourraient en regroupant leurs forces armées, y compris aériennes, attaquer Israël et mettre celui-ci en grande difficulté. Ils disposeraient de l’avantage du nombre. Quelques milliers de tués dans leurs rangs seraient vite remplacés. Mais des pertes de cette nature désorganiseraient sans doute complètement Tsahal, l’armée israélienne.

Celle-ci pourrait-elle riposter en utilisant des armes nucléaires tactiques pour bombarder des centres industriels ou des points d’appui militaire en l’Iran, qui est son voisin le plus dangereux. Ceci semble hautement improbable, compte tenu des réactions mondiales qui accuseraient Jérusalem de déclencher une troisième guerre mondiale et qui de plus serait une guerre nucléaire.

En fait, Israël ne dispose que peu de moyens militaires face à un monde arabo-musulman pour qui, selon la formule, le meilleur Juif est un Juif mort. Il ne peut compter que sur l’appui occidental. Mais le monde occidental, confronté aujourd’hui à la puissance montante de la Chine et de ses alliés asiatiques, ira-t-il jusqu’à perdre ce qui lui reste de force pour défendre l’Etat Juif ?

Aujourd’hui, Joe Biden a renvoyé quelques navires de guerre en Méditerranée orientale dont l’on pouvait croire que l’Amérique s’était définitivement retirée. Mais ferait-il plus, en défiant un bon tiers de son opinion publique ?

Récemment, la société indienne Triton EV a dévoilé un moteur thermique qui fonctionne grâce à la combustion de l’hydrogène, contrairement aux moteurs à explosion actuels  qui utilisent des carburants d’origine fossile dérivés du pétrole. Contrairement aux moteurs essence et diesel habituels, le moteur de Triton EV ne que rejette que de l’eau en sous-produit. Il n’y a donc pas de production de gaz à effet de serre ni de polluants nocifs.

Mais si l’hydrogène est l’élément chimique le plus abondant dans l’univers, sa production sous une forme pure pour les besoins d’une vaste gamme de procédés industriels est très consommatrice en énergie et a une empreinte carbone élevée.

Rappelons que l’hydrogène est utilisé dans divers processus industriels, allant de la production de combustibles synthétiques et de produits pétrochimiques à la fabrication de semi-conducteurs, en passant par la recharge des véhicules à pile à combustible. Mais comment le produire en quantité suffisante ?

La solution est connue depuis longtemps. Elle consiste à utiliser quelques pourcentages de l’énergie produite par les centrales électronucléaires actuelles, dite de fission. Malheureusement, cette électricité est de plus en plus rare et chère. Même la France, grande productrice, doit importer, lors des saisons rigoureuses, un peu électricité thermique complémentaire.

Rappelons pourtant que si seulement 4 % de l’hydrogène actuellement produit l’étaient à l’aide de l’électronucléaire, les émissions de dioxyde de carbone pourraient selon certaines estimations être réduites de 60 millions de tonnes par an. Et si la production d’hydrogène reposait entièrement sur l’électronucléaire, ce seraient alors 500 millions de tonnes d’émissions de dioxyde de carbone que l’on pourrait éviter de produire chaque année.

Aussi en combinant des réacteurs nucléaires de puissance avec une usine de production d’hydrogène, il serait possible de constituer un système de cogénération qui permette de produire efficacement de l’électricité et de l’hydrogène. Pour pouvoir produire de l’hydrogène, un tel système doit être équipé soit d’un dispositif d’électrolyse, soit de composants permettant la mise en œuvre de processus thermochimiques.

L’électrolyse est une technique qui consiste à générer un courant électrique continu pour décomposer des molécules d’eau en hydrogène et en oxygène. L’électrolyse de l’eau liquide s’effectue à des températures relativement basses, entre 80 et 120 °C, alors que l’électrolyse de la vapeur d’eau requiert des températures plus élevées, ce qui la rend plus efficiente. Étant donné que l’électrolyse de la vapeur d’eau exige un apport thermique d’environ 700 à 950 °C, elle pourrait constituer une technique idéale pour l’intégration dans des centrales nucléaires dotées de réacteurs avancés à haute température.

« Le cycle iode-soufre est une méthode de production d’hydrogène qui offre des possibilités très intéressantes pour une exploitation à grande échelle durable et à long terme », déclare un expert. « Cette méthode très prometteuse est en train d’être mise au point au moyen du modèle japonais de réacteur expérimental à haute température (HTTR) et des modèles chinois de réacteur à haute température HTR-10 et de réacteur modulaire à lit de boulets à haute température HTR-PM 600. D’autres travaux de recherche continuent également d’avancer à grands pas. »

Plusieurs pays sont en effet en train de mettre en œuvre ou d’étudier des méthodes de production d’hydrogène à l’aide de centrales nucléaires afin de réduire leurs émissions de carbone dans les secteurs de l’énergie, de l’industrie et des transports. C’est aussi un moyen de tirer davantage profit d’une centrale nucléaire, ce qui peut améliorer sa rentabilité.

L’AIEA International Atomic Energy Agency fournit un appui aux pays intéressés par la production d’hydrogène au moyen d’initiatives comme des projets de recherche coordonnée et des réunions techniques. Elle a également mis au point le programme d’évaluation économique de l’hydrogène (HEEP), outil d’évaluation économique de la production d’hydrogène à grande échelle à l’aide de l’énergie nucléaire. Elle a en outre ouvert, au début de 2020, un cours en ligne sur la production d’hydrogène par cogénération nucléaire.

Le moteur de Triton EV

Ce sera dans cette perspective que le projet de moteur à hydrogène de la société indienne Triton EV https://www.tritonev.in/ trouvera tout son intérêt. La société a dévoilé un moteur thermique qui fonctionne grâce à la combustion de l’hydrogène, une alternative écologique aux moteurs à combustion traditionnels qui utilisent des carburants d’origine fossile. Contrairement aux moteurs essence et diesel habituels, le moteur de Triton EV rejette seulement de l’eau comme sous-produit. Il n’est donc pas question de rejets de gaz à effet de serre et de polluants nocifs.

Le moteur développé par la société indienne a été conçu pour offrir des performances élevées, au-delà des moteurs classiques. Autrement dit, il s’agit d’une alternative écologique pour laquelle la notion de puissance n’a pas été négligée, bien au contraire. Selon Triton EV, le moteur intègre un processus de combustion avancé qui minimise les pertes et qui devrait intéresser en premier lieu les professionnels du transport. Ces derniers devraient ainsi voir baisser leurs charges d’exploitation. De plus, le moteur est adapté aux camions routiers et aux véhicules de transport, comme  aussi aux voitures des particuliers.

Autrement dit, il n’est pas impossible que cette innovation se généralise dans un futur plus ou moins proche.

Cependant, même si la société indienne croit fermement en son projet, la prudence est de mise. On note en effet que Triton EV n’a encore publié aucun détail technique au sujet de son innovation, en ce qui concerne par exemple le rendement, le couple ou encore la puissance. Pour l’instant, les responsables de la firme seraient en discussion avec des constructeurs automobiles en vue d’un déploiement à grande échelle.

En 2023, une équipe d’astronomes annonçait avoir identifié des centaines de structures en forme de cordes au centre de la galaxie. Elles semblent pointer vers un seul et même objet. Les détails de l’étude sont publiés dans The Astrophysical Journal Letters.

Voir ci-dessous références et abstract

Au centre de la galaxie se trouve une région dense connue sous le nom de noyau galactique. On y trouve un trou noir supermassif nommé Sagittarius A* (ou Sgr A*) . Sa masse dépasserait celle de quatre millions de masses solaires. On y trouve aussi des étoiles, des amas d’étoiles, des nuages de gaz et de poussière, ainsi que des régions de formation stellaire en cours.

Étant donné que le centre de la galaxie contient d’importants phénomènes astrophysiques et une densité élevée de matière, son observation se fait principalement dans les domaines des ondes radio et des rayons X. Les premières permettent de détecter les émissions provenant de gaz, de poussière et de particules chargées dans le milieu interstellaire, tandis que les secondes sont émises par des gaz extrêmement chauds situés à proximité du trou noir supermassif.

Une équipe de chercheurs s’est appuyée sur le télescope MeerKAT de l’Observatoire sud-africain de radioastronomie, pour examiner la région centrale de la Voie lactée. Cet observatoire est composé d’un réseau de 64 antennes paraboliques de 13,5 m de diamètre chacune. Grâce à son grand nombre d’antennes, elle peut capturer des images détaillées et des données à haute résolution de différentes régions du ciel dans le domaine des ondes radio

En analysant leurs données, les chercheurs ont alors identifié plusieurs centaines de « filaments » jusqu’alors inconnus mesurant entre cinq et dix années-lumière de longueur chacun. Cela représente des milliers de fois la distance entre le Soleil et Pluton.

Des observations radio antérieures menées par la même équipe avaient déjà révélé des bulles d’énergie s’élevant à environ 25 000 années-lumière au-dessus de chaque côté du trou noir, ainsi qu’environ 1 000 filaments radio verticaux en émanant. Tous ces filaments semblent dirigés directement vers le trou noir supermassif du centre de la galaxie.

Pour Farhad Yusef-Zadeh, de l’Université Northwestern (Illinois, États-Unis) et principal auteur de ces travaux, cela suggère qu’ils pourraient être les « traces non cicatrisées » d’anciennes éruptions d’énergie issues de ce trou noir. Les chercheurs font également la distinction entre les deux événements. Les filaments les plus récemment observés pourraient être l’œuvre d’une éruption d’énergie survenue il y a environ six millions d’années.

En conclusion, la découverte de ces structures filamenteuses au centre de notre galaxie ouvre de nouvelles perspectives sur la compréhension des phénomènes dynamiques qui s’y produisent. L’étude menée par l’équipe de Farhad Yusef-Zadeh souligne l’importance des observations radio pour révéler des aspects insoupçonnés du noyau galactique, en particulier autour du trou noir supermassif Sagittarius A*. Les filaments récemment identifiés, probablement résidus d’éruptions énergétiques anciennes, offrent un témoignage inespéré sur les activités passées de ce géant cosmique.

Référence

The Population of the Galactic Center Filaments: Position Angle Distribution Reveals a Degree-scale Collimated Outflow from Sgr A* along the Galactic Plane

The authors
Ef-Zadeh1, R. G. Arendt, M. Wardle and I. Heywood
Published 2023 June 2 by the American Astronomical Society.
The Astrophysical Journal Letters, Volume 949, Number 2

Abstract

We have examined the distribution of the position angle (PA) of the Galactic center filaments with lengths L > 66 » and <66 » as well as their length distribution as a function of PA. We find bimodal PA distributions of the filaments, and long and short populations of radio filaments. Our PA study shows the evidence for a distinct population of short filaments with PA close to the Galactic plane. Mainly thermal, short-radio filaments (<66 ») have PAs concentrated close to the Galactic plane within 60° < PA < 120°. Remarkably, the short filament PAs are radial with respect to the Galactic center at l < 0° and extend in the direction toward Sgr A*. On a smaller scale, the prominent Sgr E H ii complex G358.7-0.0 provides a vivid example of the nearly radial distribution of short filaments. The bimodal PA distribution suggests a different origin for two distinct filament populations. We argue that the alignment of the short-filament population results from the ram pressure of a degree-scale outflow from Sgr A* that exceeds the internal filament pressure, and aligns them along the Galactic plane. The ram pressure is estimated to be 2 × 106 cm−3 K at a distance of 300 pc, requiring biconical mass outflow rate 10−4M⊙ yr−1 with an opening angle of ∼40°. This outflow aligns not only the magnetized filaments along the Galactic plane but also accelerates thermal material associated with embedded or partially embedded clouds. This places an estimate of ∼6 Myr as the age of the outflow.