Science-Physique | Dr. Goulu

Existe-t-il un instrument pour mesurer la masse d'un objet sans tricher (sans mesurer le poids)?

Fri, 14 Feb 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

oui, un accéléromètre.

Vous placez votre masse M sur coussin d’air, en lévitation magnétique ou mieux, en apesanteur.
Attachez la avec une ficelle et tirez dessus avec une force F connue, ou mesurée avec un .
Si c’est un gros objet, vous pouvez coller dessus votre smartphone qui possède un très bon pour mesurer son accélération a, sinon mesurez sa vitesse comme vous pouvez et dérivez la une fois, ou au pire mesurez sa position et la dérivez la deux fois
Abracadabra : M=F/a

Notez que c’est la démarche inverse de la balance, où

on sait que sur la Terre notre masse est accélérée vers le haut à 9.81 m/s2
on mesure la force F qui provoque cette accélération avec un dynamomètre
Abracadabra : M=F/a

Peut-on mesurer précisément le nombre d'Avogadro ?

Tue, 11 Feb 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Plus maintenant.

Le 20 mai 2019, le a été défini comme une constante fixée par convention :

$N_A = 6,022 140 76 × 10^{23}$ exactement, ce qui a permis de définir la et le kilogramme à partir des constantes fondamentales. Depuis cette date on ne mesure plus le Nombre d’Avogadro, mais le kilogramme à partir de lui.

Avant le 20 main 2019, c’était l’inverse : le nombre d’Avogadro (donc aussi la mole) était défini comme le nombre d’ de dans 12 de , le étant lui-même défini comme la d’un international.

Sa valeur avait été mesurée à $6,022 140 857(74) × 10^{23}$, dont vous remarquez qu’elle est plus “précise” et même incompatible avec la nouvelle définition.

Ce changement correspond à celui fait en 1983 pour le mètre et la seconde ( voir ) dans une grande tendance d’accrocher nos unités humaines aux constantes fondamentales , qui devraient toutes valoir 1 dans un

D ou provient les métaux uranium et plutonium pour la conception d arme atomique ou nucléaire est ce un minerais qui provient des mines où est ce un procédé chimique des atomes ?

Fri, 24 Jan 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

L’ se trouve dans la nature, mais avec seulement 0.72% de l’isotope fissile qui est utilisé dans les bombes. Il faut “ fortement pour qu’il compose au moins 20% mais idéalement 90% de la charge. Il y a divers procédés pour séparer l’U235 des 99% d’U238, notamment les fameuses centrifugeuses …

Le ne se trouve pas dans la nature car la demi-vie de ses isotopes est trop courte. Les militaires utilisent le qui est produit dans les centrales nucléaires “civiles” lorsque les neutrons produits par la fission de l’U235 l’U238.

De là à penser que les militaires ont encouragé la filière “uranium” du nucléaire civil plutôt que , il n’y a qu’un tout petit pas…

Quand vous entendez “atomique”, “nucléaire” ou “isotope”, vous pouvez (presque) oublier la chimie. La chimie concerne les réactions qui font intervenir juste les couches superficielles des électrons, alors que pour transformer la matière, il faut modifier le noyau atomique avec des réactions physiques à beaucoup plus haute énergie. C’est ce que n’avaient pas compris les alchimistes.

Notes de bas de page

Comment fonctionnent les aimants ?

Wed, 22 Jan 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

C’est magique hein ? Et bien la réponse risque de vous étonner.

Il n’y a aucune énergie qui attire la limaille de fer. Elle tombe dans un trou du champ magnétique creusé par l’aimant exactement comme elle tombe dans le trou du champ gravitationnel creusé par la Terre.

Simplement, l’aimant a un comme il a une masse, et pourrait avoir en plus une charge électrique qui creuse le champ électrostatique.

Les différences c’est que:

la gravitation n’implique que des masses positives, donc l’idée qu’elles “creusent” le champ gravitationnel est assez claire
les charges électrostatiques peuvent être positives ou négatives, alors c’est plus compliqué, mais vous pouvez imaginer que les négatives creusent le champ et les positives y font des bosses. Des charges qui se promènent tendent à aplanir les bosses et les creux (les bosses positives tombent dans les trous négatifs et vice-versa, alors que les bosses repoussent les bosses et les trous repoussent les trous …)
les aimants ont à la fois des pôles “nord” et “sud” (on ne connaît pas de ), donc ils sont à la fois attirés et repoussés par les bosses et les creux du champ magnétique selon la même règle que ci-dessus : aplanir le champ.

Là où ça se corse, c’est que certains matériaux n’ont pas de moment magnétique à eux, mais en acquièrent un quand on les met dans un champ magnétique. Votre limaille est f : chaque particule devient un aimant qui “inverse la pente” du champ où il se trouve (pour l’aplanir…) : il se forme un pôle nord du côté du pôle sud de l’aimant voisin (ou d’une particule de limaille voisine déjà aimantée), et un pôle sud du côté du pôle nord. Total : la limaille s’oriente en une chaîne nord-sud-nord-sud-nord-sud pour essayer de lier le pole nord au sud de l’aimant, tout en repoussant les autres limailles à côté si leurs poles nord/sud correspondent, ce qui fait ces jolies figures

Plus fort encore, certains matériaux sont : ils s’aimantent “dans le sens de la pente”, ce qui fait qu’ils font un pôle nord du côté nord de l’aimant, et un sud du côté sud. Total : il repoussent l’aimant (= se font repousser par lui) au point de planer au dessus :

Et là je vous ressors le truc qui tue : pas besoin d’énergie ! Cette plaque de carbone pyrolytique peut voler au dessus des aimants indéfiniment. Mais ce n’est pas un mouvement perpétuel, parce qu’il n’y a pas de mouvement ! C’est seulement quand quelque chose bouge que l’ joue un rôle. Pour une statique, pas besoin d’énergie.

D’ailleurs, quand vous posez un objet sur une table, il reste là sans consommer d’énergie, et pourtant il ne touche pas vraiment la table : les électrons des atomes de la surface de la table repoussent les électrons de la surface inférieure de votre objet . Et heureusement, sinon votre objet se souderait à la table…

Alors, pourquoi trouvez vous des aimants qui se repoussent plus étonnants qu’un objet posé sur une table ? Il n’y a aucune raison, c’est très similaire.

Mais vous allez me dire que quand vous lâchez une bille d’acier, elle bouge très vite vers l’aimant, encore plus vite que si vous la laissez tomber en fait, alors que là il y a du mouvement, alors qui fournit l’énergie cinétique de la bille ?

Ben, puisqu’elle était en dehors du trou (gravitationnel ou magnétique), elle avait une énergie potentielle par rapport au fond du trou, et c’est cette énergie potentielle qui est convertie en énergie cinétique quand elle tombe dans le trou. D’ailleurs c’est vous qui allez devoir dépenser de l’énergie pour ressortir la bille du trou, gravitationnel ou magnétique .

Pour finir rapidement:

Ce qui précède concerne en fait la , qui est au magnétisme ce que l’électrostatique est à l’électricité : le cas ultra simple ou rien ne bouge
Mais en fait, Faraday et Maxwell se sont aperçus que le magnétisme et l’électricité étaient liés et ont développé la théorie de l’ qui unifie les deux, et explique les ondes, et la lumière, et qu’en fait il n’y a besoin que d’un seul au lieu des deux susmentionnés.
Le est le photon est la de l’ . Elle correspond à un transfert d’énergie par rayonnement électromagnétique. C’est pour la découverte de ceci qu’Albert Einstein a reçu le prix Nobel en 1921, pas pour la relativité ! Mais pour la relativité il s’est beaucoup inspiré des travaux de Maxwell sur le champ électromagnétique, et son champ gravitationnel “unifie” l’espace et le temps (un tout petit peu) comme Maxwell a unifié magnétisme et électrostatique. Donc historiquement le champ “le plus simple” ci-dessus est celui qui a été défini proprement en dernier.
L’ se mesure en Tesla. Le calcul de la force (en Newton) magnétique qui attire un objet est TRES compliqué, car il dépend des caractéristiques du matériau, de sa taille, de sa forme. Il n’existe des formules que pour des cas tout simples et approximatifs. En pratique on doit avoir recours à des logiciels de calculs par éléments finis.
le n’est pas une particule, c’est un mot qui peut désigner plusieurs choses comme le moment magnétique de l’électron ou un .

Pourquoi une feuille de papier ne bloque t elle pas le champ magnétique ?

Wed, 22 Jan 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Les propriétés magnétique d’un matériau sont liées aux couches électroniques de ses atomes et à sa structure moléculaire. Les matériaux les plus paramagnétiques sont des cristaux de métaux, le matériau le plus diamagnétique est

Les gaz, liquides et assemblages de molécules organiques compliquées dans tous les sens ont une très proche de 0.

Le papier est très légèrement (comme l’eau et le bois notamment, cf )

Est-on certain que l'éther n'existe pas ?

Fri, 17 Jan 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Non, mais on ne peut pas être certains que la n’existe pas non plus.

Par contre on est certains que, s’ils existent, ni elle, ni l’ n’ont d’effet mesurable expérimentalement.

L’ qui visait à démontrer l’existence de l’éther a, à la grande surprise générale, montré que l’éther n’avait aucun effet sur la vitesse de la lumière qu’il était censé transporter.

Depuis, aucun phénomène physique n’a suggéré de réintroduire cette notion.

130 ans après Michelson et Morley, la place de l’éther est dans la GPHIE : Grande Poubelle des Hypothèses Infirmées par l’Expérience.

En pourcentage, combien le soleil occupe d'espace de notre système solaire ?

Fri, 10 Jan 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Alors on va commencer petit et ne considérer le système solaire que jusqu’à l’orbite de Neptune, à R=4.495 milliards km du (centre du) Soleil, et pas le comme limite.

En 2D, le système solaire est alors un disque de surface S=pi.R^2 = 6.3475958e+25 km2

et le Soleil qui a un rayon de r=695510 km un disque de surface s=pi.r^2 = 1.5196957e+12 km2

petite division s/S =2.394128e-14

donc en pourcent, le Soleil occupe 0.000000000002394128 % de la surface du système solaire vu de dessus.

En volume, ça dépend comment vous calculez le volume du système solaire, mais ça sera encore moins.

Mais allez, comme je suis lancé et que le Nuage de Oort a la bonne idée d’être à peu près sphérique, on va faire le calcul avec le rayon du Nuage de OOrt : R= 50'000 UA = 747989e+12 km

le volume du système solaire fait alors V=4/3piR^3 = 1.752969027161111e+39 km3

et le Soleil v=4/3pir^3 = 1.409284726590368e+18 km3

la petite division v/V donne 8.0394160122307985e-22 , soit en unités de banquier :

0.000000000000000000080394160122307985 %

J’espère que la précision de ce calcul vous sera utile …

Pourquoi la Serbie qui conserve précieusement les travaux de fin de vie de Nikola Tesla sur son "rayon de la mort" choisit-elle de refuser à quiconque l'accès à ses archives ?

Fri, 10 Jan 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Référence siouplait ?

Le contient qui font partie d’un .

Le but d’un tel héritage mondial étant de protéger les documents le plus longtemps possible, il est possible que “quiconque” doive montrer patte blanche avant d’avoir accès aux originaux, mais si vous êtes un historien ou un chercheur, il n’y a aucune raison qu’on vous refuse l’accès.

Comme “quiconque”, il vous faudra peut-être vous contenter de copies comme celles disponibles ici : sur Tesla Research.

Sur cette page je vois que Tesla produisait des rayons X omnidirectionnels qui exposaient du film photo à 100 pieds (30 mètres) ! Ce type m’épate vraiment : il n’est pas mort irradié …

Ou alors il exagérait un peu ses résultats, mais si ce n’est pas le cas on comprend peut-être qu’on ne veut pas encourager “quiconque” à reproduire des expériences pareilles aujourd’hui …

Quel est l’objet le plus rapide créé par l’être humain ?

Sat, 04 Jan 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Officiellement, c’est la , avec une pointe à 252 292 km/h, soit 70220 m/s. Soit encore 1/4269 ème de la vitesse de la lumière.

Officieusement, j’aime bien l’histoire de la plaque d’égout qui fermait le puits lors d’une explosion nucléaire souterraine . Il me semblait que l’estimation de sa vitesse était encore plus élevée, mais ce n’est apparemment pas le cas : seulement 60 km/s …

Notes de bas de page

Quelle est la probabilité que quelqu'un sois frappé par la météorite d'une étoile filante ?

Wed, 01 Jan 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Les météorites font 70 morts par année en moyenne : tous les 100 millions d’années, il y en a une qui peut tuer 7 milliards de personnes …

Plus sérieusement, il n’y a que très peu de cas historiques répertoriés de personnes blessées par une météorite. La plus célèbre est Ann Elizabeth Hodges par la tombée sur sa maison en 1954. Il y a aussi un jeune ougandais atteint par un fragment de la en 1992.

Donc disons qu’en étant très large, ça arrive 2 ou 3 fois par siècle.

Les lois de la physique permettent-elles la lévitation ?

Mon, 18 Nov 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Oui. a réussi à faire léviter une grenouille vivante avec un aimant de 10 Tesla (= extrêmement puissant):

Pour cette performance, il a reçu le

En 2010 il a reçu le Prix Nobel de Physique pour un truc presque aussi cool : le graphène.

C’est le seul chercheur a avoir reçu ces deux prix :-)

On peut faire léviter des matériaux d’autant plus facilement qu’ils sont , ce qui est le cas des organismes vivants, mais faiblement.

Le matériau le plus diamagnétique à température ambiante est le carbone pyrolytique (une variante de graphène, le monde est petit…). Il plane naturellement au dessus d’aimants:

Et il a une autre propriété incroyable que je vous laisse découvrir dans cet article:

Comment la vitesse de la lumière a-t-elle été déterminée ? S'agit-il d'une estimation ou d'une valeur exacte ?

Sun, 17 Nov 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

La Vitesse de la lumière a été mesurée de différentes façons, la première en 1676 par qui avait remarqué que les heures des éclipses des satellites de Jupiter se decalaient dans le temps en fonction de la distance Terre / Jupiter.

Ensuite il y a eu des mesures de plus en plus précises jusqu’en 1983, où on a fixé la vitesse de la lumière et défini le mètre à partir de la seconde et de c.

Si on reproduisait un soleil d'un diamètre d'un kilomètre, en laboratoire, serait-il assez puissant pour alimenter en énergie gratuite la planète au complet ?

Tue, 05 Nov 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Gratuite, certainement pas. Les gens qui auraient développé ce truc voudraient au minimum gagner leur vie, et si possible au moins aussi bien que des cheikhs du pétrole. Et puis il faudrait amener cette énergie chez vous, et les gens qui construisent les lignes veulent aussi être payés etc. Bref, on vous vendra cette énergie au prix maximisant le profit, exactement comme maintenant.

Car réalisez bien que vous ne payez pas le pétrole. Le pétrole au fond d’un puits ne coûte strictement rien. Vous payez uniquement les gens qui l’extraient, le transforment, le transportent, le stockent, et des tas de fonctionnaires via les taxes.

Pour en revenir à votre Soleil artificiel, le problème est que la ne marche pas en petit. Il faut une étoile. Ou alors, c’est TRES compliqué .

Le projet est en train de construire un réacteur qui devrait produire de l’énergie comme ça.

Le site ne fait pas loin d’un km :

Le réacteur proprement dit sera dans ce bâtiment qui doit bien faire 50m de diamètre (ya des gens, si vous regardez à la loupe…)

Et l’intérieur sera comme ça:

La partie torique au centre contiendra 840 m3 de plasma de deuterium et tritium (des isotopes de l’hydrogène).

Si ça marche, il produira 500 MW environ, mais en consommera à peu près autant pour fonctionner …

Ensuite, il y aura , d’une puissance de 2000 MW.

Il en faudrait environ 1500 pour fournir l’énergie que nous consommons actuellement sur la planète.

Ca ne sera pas demain, et absolument pas gratuit.

Notes de bas de page

Comment les scientifiques ont-ils su que casser un atome libérerait autant d'énergie avant de le faire pour la première fois ?

Wed, 23 Oct 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

La science progressant (presque) toujours à partir d’expériences, c’est l’inverse qui s’est produit.

La naturelle de l’ a été découverte en par , suivi par pour le . Dans la mesure où ces expériences génèrent clairement des très puissants, ces gens ont tout de suite compris que beaucoup d’énergie était dégagée, mais sans comprendre pourquoi.

Ce n’est qu’en 1938 que la artificielle a été découverte, notamment par :

La possibilité que l’ se brise en éléments plus légers sous l’effet d’un bombardement de neutrons avait été suggérée plusieurs années auparavant, notamment par en 1934 . La première explication théorique de ce phénomène fut apportée par Lise Meitner et son neveu en février 1939, en employant le de pour décrire le noyau atomique. Ils expliquèrent comment le noyau d’uranium peut se scinder en deux parties, un noyau de et un de , tout en éjectant plusieurs et une grande quantité d’ . Ces prédictions furent confirmées expérimentalement par Frisch.

Qu'est-ce qui explique que l'on tienne en équilibre sur un vélo ?

Tue, 01 Oct 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Désolé , ce n’est pas l’effet gyroscopique des roues, c’est l’angle de fourche, plus précisément la chasse. La chasse correspond à l’écart qui existe entre le point de contact de la roue avant au sol, et la projection sur le sol de l’axe du guidon .

vélo ?

Comment a-t-on découvert les rayons X si on ne peut pas les voir ?

Sun, 29 Sep 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Le soir du 8 novembre 1895, observe qu’à la décharge d’un tube, complètement enrobé de carton noir, scellé pour en exclure toute lumière et ceci dans une chambre noire, un carton couvert d’un côté de baryum platino-cyanide devient fluorescent lorsqu’il est frappé par les rayons émis du tube, et ce jusqu’à une distance de deux mètres. Lors d’expériences subséquentes, il place divers objets entre une plaque photographique et la source de rayonnement et il se rend compte qu’ils ont une transparence variable. Il expérimente ensuite avec la main de son épouse placée sur le parcours des rayons. Au développement, il s’aperçoit que l’image est l’ombre des os de la main de son épouse, son alliance y étant visible. (Wikipédia)

La plupart des graphiques qui "prouvent" le changement climatique montrent des écarts par rapport à une température moyenne. Comment cette moyenne est-elle déterminée pour l'ensemble de la planète ?

Sat, 28 Sep 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

On connait la température moyenne de l’atmosphère et sa composition sur les 400'000 dernières années grâces aux carottes glaciaires prises dans l’Antarctique.

Dans ces carottes glaciaires ont voit nettement des couches qui correspondent aux neiges annuelles, et dans ces couches se trouvent des bulles d’air emprisonnées.

On peut ainsi mesurer directement la composition de l’atmosphère, notamment le CO2 et le méthane, mais aussi distinguer les différents isotopes de l’oxygène . Or le rapport entre de l’Oxygène 18 avec l’Oxygène 16 dépend de la température.

En partant du principe que l’atmosphère est quand même bien brassée pour que cette concentration corresponde à une température moyenne, on a un “thermomètre isotopique” assez précis pour pouvoir faire des courbes comme celle-ci (le présent est à gauche …)

Références:

Comment a-t-on fait pour calculer la vitesse de la lumière ?

Thu, 19 Sep 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

On ne peut plus ! en 1983, la a défini le comme étant 1/299’792’458 ème de la distance parcourue par la lumière dans le vide en une seconde. Depuis, la vitesse de la lumière dans le vide est forcément et très exactement égale à 299’792’458 m/s, sans aucune marge d’erreur. Si une expérience donnait un résultat différent, ce serait obligatoirement à cause d’une erreur expérimentale sur la mesure de la distance et/ou du temps. La vitesse de la lumière est devenue une constante, une définition.

Voler nous expose-t-il à la radioactivité venue de l'espace ?

Sat, 14 Sep 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Selon :

Parmi les voyageurs aériens, les femmes enceintes, les équipages et ceux qui empruntent l’avion comme d’autres l’automobile sont les plus exposés. Une directive européenne impose depuis mai 2000 aux compagnies aériennes de suivre les doses reçues par leurs équipages et de les informer quand elles dépassent la limite de 1 mSv.

Prévalence du cancer chez les équipages des compagnies aériennes commerciales

En 2018, une étude scientifique a été publié par McNeely et al. dans la revue Environmental Health, disponible en libre accès à cette :

Cette étude a montré une augmentation du risque de cancer chez les agents de bord des compagnies aériennes. Comparés à la population générale ayant un statut socioéconomique similaire, les agents de bord ont une prévalence plus élevée de tous les cancers qui ont été examinés, notamment du cancer du sein, du mélanome et du cancer de la peau sans mélanome, avec une augmentation de risque allant jusqu’à un facteur 4. Une des raisons possibles (mais pas la seule !) est l’effet des rayons cosmiques.

On vit actuellement en présence constante de champs électromagnétiques. Quelles en sont les conséquences ?

Thu, 05 Sep 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

La conséquence principale est qu’on peut communiquer et s’informer partout.

Accessoirement on peut appeler au secours, il y a des milliers de vies sauvées grâce aux téléphones mobiles notamment.

Parallèlement, l’espérance de vie n’a jamais été aussi élevée, et les effets négatifs sur la santé de rayonnements non ionisants dans les normes n’ont jamais été démontrés.

Comment décrire la dualité onde-corpuscule de façon vraie sans vulgariser au point que ça devienne magique ?

Fri, 30 Aug 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Le est la meilleure vulgarisation que je connaisse, et il commence par cette image avec cette légende:

Quand on dit que la lumière est à la fois onde et particule, ce sont des manières de voir les choses et non pas les choses en elles-même, ce sont des représentations.

La lumière (ou d’autres “choses” à très petite échelle) sont ce qu’elles sont, mais nous n’avons pas de moyen de les percevoir directement. Nous nous les représentons en langage humain en les projetant sur des “plans” que nous connaissons à notre échelle : les particules et les ondes, et nous décrivons le comportement de ces “choses” sur ces deux plans en disant “c’est les deux à la fois”, mais c’est probablement réducteur.

Les physiciens et matheux ont inventé des manières de représenter ces “choses” de façon plus rigoureuse comme la par exemple, en développant au passage la .

Comme je n’ai pas vraiment compris ce que les matheux appellent “représentation”, je ne peux que noter la proximité avec les “représentations” ondulatoires et corpusculaires en espérant que ça ait un rapport ( ?)

Peut-on contourner la loi de conservation de l'énergie ?

Wed, 28 Aug 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Oui c’est vraiment dangereux.

Le démontré mathématiquement en 1918 prouve que l’énergie est l’ “invariant par translation dans le temps”, qui résulte du fait que les lois de la physique ne varient pas dans le temps.

Enfreindre la loi de conservation de l’énergie, c’est donc contraindre l’Univers à ne plus se comporter demain comme il se comporte aujourd’hui.

N’essayez même pas !

Combien de théories d'Einstein ont été prouvées ?

Mon, 26 Aug 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Si par “prouvées” vous voulez dire “confirmées par les expériences”, alors TOUTES !

Pendant l’ 1905, il a publié 4 articles qui ont révolutionné la physique:

Un point de vue heuristique concernant la production et la transformation de la lumière, développe l’idée de quanta d’énergie, que a supposé en 1900. Einstein explique que la peut seulement être absorbée ou émise en quantités discrètes appelé « » , ce qui explique l’ , utilisé notamment dans les cellules photovoltaïques actuelles. C’est pour ce travail qu’Einstein reçut le Prix Nobel de physique en 1921, et même si la mécanique quantique a beaucoup complété son travail, il est toujours parfaitement valable.
Sur le mouvement de petites particules en suspension dans un liquide immobile, comme requis par la théorie cinétique moléculaire de la chaleur, apporte une explication physique au mouvement de fines particules (visibles au microscope) en suspension dans un liquide. On appelle aujourd’hui ce phénomène le « ». Dans cet article, Einstein réconcilie la , qui étudie les phénomènes comportant un grand nombre de particules, avec la mécanique newtonienne, qui décrit le mouvement individuel de chaque particule, en utilisant la cinétique de la chaleur qui n’est toujours pas totalement acceptée à l’époque . Le développement fait par Einstein fournit des preuves mathématiques pour appuyer la réalité de l’ , réalité qui sera par la suite confirmée par qui détermine le Nombre d’Avogadro en se basant sur les idées d’Einstein. Là encore, il n’y a rien a jeter dans cet article génial
réconcilie les pour l’ et le avec les lois de la mécanique classique en introduisant dans cette dernière des changements majeurs au voisinage de la . Modifiant fondamentalement la perception scientifique de l’espace et du temps, on connaît aujourd’hui cette théorie sous le nom de la . De nombreux l’ont confirmée.
*Dans L’inertie d’un corps dépend-elle de l’énergie qu’il contient ?*il développe l’équation sans doute la plus célèbre de la physique: E=mc^2. Inutile de préciser que cette équation est toujours d’actualité.

Ensuite, la publiée dès 1915 établit les , vérifiées par une floppée de y compris les récentes détections d’ondes gravitationnelles.

A ce propos, Einstein a eu lui-même de gros doutes (voir ), et il a eu beaucoup de peine à accepter certains aspects de la mécanique quantique, si tant est qu’il l’a acceptée. Mais ce n’était pas directement SA théorie.

Quand a-t-on évalué pour la première fois le nombre d'Avogadro ?

Mon, 26 Aug 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

;

En 1811, avait émis l’idée selon laquelle le volume d’une certaine quantité d’un gaz devait être proportionnel au nombre de molécules contenues dans ce volume.

En 1865, dans la seconde partie de son ouvrage Etudes chimiques, calcule la première approximation du nombre de molécules d’air par unité de volume. Il estime qu’il y a 1,81 x 10^24 molécules par d’air.

Ce nombre est ré-estimé à 1,9 x 10^25 par Maxwell qui l’appelle Constante de Loschmidt

puis :

Après qu’ eut publié (1905) son explication théorique du en fonction du des , Jean Perrin effectua les expériences pour vérifier les prédictions d’Einstein. Il démontre en 1908 un accord complet entre théorie et expérience, ce qui confirme l’existence effective des atomes, proposée un siècle auparavant par .

Dans son livre Les Atomes, il détermine par plusieurs méthodes la valeur du . Il résume ses déterminations par le tableau suivant:

Il conclut: « On est saisi d’admiration devant le miracle de concordances aussi précises à partir de phénomènes si différents. D’abord qu’on retrouve la même grandeur, pour chacune des méthodes, en variant autant que possible les conditions de son application, puis que les nombres ainsi définis sans ambiguïté par tant de méthodes coïncident, cela donne à la réalité moléculaire une vraisemblance bien voisine de la certitude. »

Je copie “vraisemblance bien voisine de la certitude.” pour la recoller dans plein de réponses à des questions du type “quelle est la preuve scientifique…”

Un trou noir est une étoile qui s'est effondrée sur elle-même en compressant sa matière. Comment peut-elle être autant compressée ? Il doit bien y avoir au centre un "tas" de matière de masse et de taille croissantes ?

Sat, 24 Aug 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Lors d’un , si la masse dépasse la (1.4 masses solairesł, la pression est telle que les électrons des atomes fusionnent avec les protons et les transforment en neutrons. Il n’y a alors plus de répulsion entre les ex-atomes, les neutrons peuvent se serrer les uns contre les autres dans une

Si la masse dépasse la (environ 3 masses solaires) la pression est plus forte pour que la cohésion des quarks dans les neutrons : ils sont broyés. On ne sait pas à quoi ressemble la matière alors, ni ou “va” la masse puisque les 3 quarks d’un neutron ne représentent que 1% de sa masse. En plus, l’intérieur de l’horizon des événements d’un trou noir, s’il existe, obéit à des lois très étranges.

De l’extérieur, tout se passe comme si le trou noir se résumait à une cachée par un , d’un rayon de 3km par masse solaire .

A quoi sert l'antimatière ?

Tue, 20 Aug 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

L’ ne “sert” à rien directement dans l’Univers, parce qu’il y en a extrêmement peu. Elle existe sous forme de quelques antiparticules par-ci par là, en quantités microscopiques par rapport à la matière. On a jamais vu un seul atome d’antimatière naturel, on a tout juste réussi à produire quelques atomes d’ depuis 1995.

L’antimatière “sert” surtout à faire réfléchir les physiciens à pourquoi il y en a si peu. Parce qu’en principe, le Big Bang aurait du en produire autant que de la matière, puis les deux auraient du s’annihiler, et il ne devrait rester que des photons.

Sinon, peut-être que l’antimatière “sert” pendant un très court moment à faire péter les très fort.

Qui a trouvé le mouvement perpétuel ?

Tue, 13 Aug 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

La quête du date de la Renaissance, où des inventeurs qui ne connaissaient pas encore les bases de la mécanique s’y sont attaqués. Même Léonard de Vinci à essayé, avant de commencer à comprendre :

Contre le mouvement perpétuel. Aucune chose insensible ne pourra se mouvoir par elle-même ; par conséquent, si elle se meut, elle est mue par une puissance inégale, c’est-à-dire de temps et de mouvement inégaux, ou de poids inégal. Et le désir du premier moteur ayant cessé, aussitôt cessera le second

Aujourd’hui on sait que le mouvement perpétuel n’existe pas, pour un tas de raisons dont la plus récente et fondamentale est le théorème de Noether.

Voir :

Est-ce que, dans un trou noir, les atomes se "touchent". Ou restent-il séparés par un certain vide ?

Sun, 04 Aug 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Il n’y a plus d’atomes dans un trou noir.

Déjà dans une la densité est telle que les protons et les électrons se combinent pour former des neutrons qui se touchent. Il n’y a plus d’atomes.

Dans un trou noir, la densité est encore plus forte : les neutrons sont écrabouillés en quarks et peut-être plus élémentaire encore, on en a aucune idée. Ça pose d’ailleurs un problème intéressant, c’est que la masse des quarks ne représente qu’environ 1% de la masse des neutrons. Le reste est dans l’énergie des gluons qui les lient en se déplaçant à la vitesse de la lumière d’un Quark à l’autre. Mais si ils ne peuvent plus se déplacer, sous quelle forme se retrouve cette masse/énergie ? Mystère…

Les astres dans lesquels " les atomes se touchent" presque sont les Les atomes se rapprochent de plus en plus lors de leur refroidissement jusqu’aux , mais il n’y en a pas encore.

Les centrales nucléaires pourront-elles passer de la fission à la fusion d'ici quelques années ?

Tue, 23 Jul 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Absolument pas.

on ne peut pas transformer une centrale nucléaire actuelle en , ça n’a juste rien à voir. Au grand max on pourrait peut-être récupérer les turbines et alternateurs …
“d’ici quelques années”, entre 2025 et 2035, le prototype devrait éventuellement arriver à produire quelques dizaines de megawatts, après avoir coûté le quadruple du budget si tout va bien
devrait produire 2 GW vers 2040. Avec les retards habituels dans ce domaine, 2050 parait plus vraisemblable (voir )

Pendant ce temps, les panneaux et centrales solaires continueront à exploiter un réacteur à fusion naturel, stable, pas cher et disponible partout…

La science pourrait-elle expliquer l'arc-en-ciel ?

Mon, 08 Jul 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Oui, depuis Newton on sait que les couleurs sont produites par réfraction de la lumière blanche, et depuis longtemps que ça se passe dans les gouttes comme ça:

et que dans certains cas ça fait même une double réfraction qui produit deux arc en ciel

tous les détails ici :

Quel est le consensus scientifique à propos de la fusion nucléaire ?

Tue, 25 Jun 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Le consensus est que ça marche très bien dans les étoiles, et aussi dans les bombes H, quoique moins longtemps.

Et que la fusion contrôlée s’avère beaucoup, beaucoup plus difficile à effectuer de manière rentable (1- en énergie, 2- en pognon) que prévu. Et ce sera moins propre qu’espéré aussi.

Je ne sais pas si ça correspond au consensus, mais je connais 3 personnes qui ont travaillé à un haut niveau dans ce domaine et ont changé d’activité pour “voir le résultats de mon travail de mon vivant” m’a dit l’un d’eux il y a 20 ans …

Il y a 20 ans je n’aurais pas parié un franc sur des technos comme le ou la tant les à la ITER étaient avancés, mais aujourd’hui ils sont tous à égalité : ça marche presque, ou ça marche en tout petit, et “yapluka” faire des installations gigantesques pour que ça marche mieux dans 30 ans (ça fait 50 ans qu’on nous dit ça : dans 30 ans…)

Pendant ce-temps, un superbe réacteur à fusion nous éclaire et nous réchauffe tous les jours (surtout aujourd’hui …) et on a appris à capter son énergie pour produire de l’électricité propre et rentable en mettant juste des panneaux sur les toits…

Notes de bas de page

Les scientifiques sont sur le point de redéfinir le kilogramme. Quelle est votre opinion sur ce sujet ? Comment cela va-t-il changer nos vies ?

Tue, 28 May 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Ca va changer vos vies autant que la définition de la en 1967 :

La seconde est la durée de 9 192 631 770 périodes de la radiation correspondant à la transition entre les deux niveaux hyperfins de l’état fondamental de l’atome de césium 133

et celle du en 1983:

1/299’792’458 ème de la distance parcourue par la lumière dans le vide en une seconde

qui fait au passage qu’ puisqu’elle a été fixée comme constante universelle.

Pour le kilogramme, j’attends avec impatience une définition claire parce que c’est en réalité la valeur de la qui a été fixée à exactement $6,626 070 15 × 10^{-34} J s$et le kilogramme en découle.

Donc finalement, ce sera peut-être ça le changement : l’acceptation que les sont plus fondamentales que les “unités de mesure” d’effets secondaires comme la masse, la distance, le temps et le courant électrique. A long terme, on en viendra peut-être à un comme les :

Chérie je vais vite chercher 46E3 masses de Planck de Soleil Vert au magasin du coin. J’en ai pour 3E49 temps de Planck …

Les aimants ont-ils une durée de vie limitée ?

Mon, 27 May 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Pas si on ne les chauffe pas. L’aimantation diminue avec la température, mais à température ambiante elle est quasi éternelle.

(ajout suite à la demande d’ )

Cette relation est décrite par la qui considère l’ comme la somme (vectorielle) d’un grand nombre de plus ou moins alignés.

L’agitation thermique perturbe cet alignement, ce qui réduit l’aimantation, mais en cas de refroidissement ultérieur, l’aimantation revient (presque) à son niveau d’origine car les moments magnétiques se réalignent sur leurs voisins.

Mais si on chauffe un aimant au dessus de sa , les moments magnétiques sont orientés dans toutes les directions, et au refroidissement les moments magnétiques ne savent pas comment s’orienter : l’aimant est irrémédiablement désaimanté…

… à moins que ce refroidissement se produise dans un champ magnétique externe. C’est exactement ce qui se produit pour la naturelle qui s’oriente selon le champ magnétique terrestre lors de sa solidification, et lorsqu’on produit des aimants artificiels dans des champs magnétiques artificiels

Pourquoi (certains ou pas) les physiciens croient-ils que la somme de l'énergie de l'univers est fixe ?

Sun, 26 May 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Il faut bien comprendre que . C’est juste un nombre qui reste constant lors des transformations d’un système isolé. Le a démontré mathématiquement que pour toute “symétrie” en physique, il existe un tel nombre.

Par exemple le fait que l’espace est isotrope (= n’a pas de direction particulière) fait que les lois de la physique produisent le même résultat quelle que soit l’orientation d’une expérience dans l’espace. On dit que la physique est “invariante par rotation dans l’espace”, et selon le théorème de Noether il existe alors un nombre qui reste invariant lorsqu’un système isolé tourne : le . Mais il me semble clair que le moment cinétique se calcule, ce n’est pas “quelque chose” qui est “possédé” par le système en question.

L’énergie, c’est exactement la même chose. Si vous faites une expérience maintenant, et que vous la refaites dans 3 mois, vous obtiendrez le même résultat : la physique est “invariante par translation dans le temps” et selon Noether, l’énergie est juste le nombre qui reste invariant lorsque vous translatez le système dans le temps.

L’énergie se conserve donc “par définition”:

pour un système isolé (en gras parce qu’on l’oublie trop souvent)
si la physique est vraiment invariante par translation dans le temps
si la physique peut être décrite par un ou un Hamiltonien

A notre échelle, ces conditions sont remplies. Mais à l’échelle de l’Univers, on ne sait pas. On ne sait pas si l’Univers peut être considéré comme un système isolé (on ne peut pas le mettre dans une boite , comme dit ), ni si la physique était la même pendant le Big Bang, notamment l’ , ni si elle se résume à des Lagrangiens et des Hamiltoniens à l’ .

Mais comme vous le dites bien, il y a des physiciens qui “croient"que oui, et dans ce cas y’a pas photo : l’énergie de l’Univers se conserve depuis l’origine du temps (s’il y en a une) jusqu’à la fin des temps.

Et certains vont plus loin : cette énergie totale pourrait valoir… zéro ! Selon l’hypothèse de l’ , l’énergie gravitationnelle (qui est négative car il faut fournir de l’énergie pour disperser la matière liée par la gravitation) contrebalance l’énergie correspondant à la matière (e=mc^2 est toujours positive) Si c’est le cas, alors l’Univers aurait pu apparaître spontanément d’une du vide…

Deux anecdotes à propos du Grand Albert et de tout ceci:

il a dit que le théorème de Noether était un “monument de la pensée mathématique” et recommandé Emmy Noether (une femme!) à Hilbert en ces mots “La vieille garde à Göttingen devrait prendre des leçons de Mademoiselle Noether ; elle semble maîtriser le sujet !”
quand a expliqué l’Univers à énergie zero à Einstein, il s’est arrêté de marcher au milieu d’une rue pour y réfléchir, et plusieurs voitures l’ont évité de justesse…

Notes de bas de page

Un aimant perd-il jamais son magnétisme ?

Wed, 15 May 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Les perdent leur aimantation définitivement si on les chauffe à leur , mais elle baisse déjà à des températures inférieures, typiquement autour de 80°C.

A température ambiante, un aimant conserve son aimantation de manière “quasiment illimitée”, pour ne pas dire “toujours “.

Si c’est l’objet de votre question, il faut bien comprendre qu’un aimant ne produit ni ne consomme aucune énergie. Quand il est collé contre un panneau ou repousse un autre aimant, la force est statique, ne “ ” pas, donc ne correspond à aucune énergie.

voir et

Quelle est la luminosité de l'éclair d'une bombe nucléaire ?

Tue, 14 May 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Selon ce très intéressant article l’explosion atmosphérique d’une bombe A produit un flash d’environ 10^{12 watt par kilotonne, ce qui représente 400 fois l’intensité du plus puissant éclair d’orage répertorié qui produit environ 10}9 Joule de lumière visible en 100 ms.

Ce n’est pas facile à convertir en parce que je ne connais pas le spectre de cette lumière très chaude (donc bleue…) mais on doit être dans les 10^11 environ. Par kilotonne toujours …

Notes de bas de page

Pourquoi utilise t'on de l'uranium dans les centrales nucléaires ?

Wed, 08 May 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Parce que l’ : il suffit d’en mettre assez pour obtenir une réaction en chaîne, explosive s’il est pur, et déclencher la transmutation de l’ , qui est “fertile” en plutonium.

Les autres réacteurs nucléaires envisageables nécessitent des isotopes artificiels pour fonctionner ou démarrer. Par exemple un réacteur au Thorium nécessite un allumage à l’Uranium 233, et les pourraient détruire le plutonium (et d’autres “déchets”) en produisant beaucoup plus d’énergie par kg de combustible que les centrales nucléaires.

Il fait peu de doute que les militaires ont encouragé la filière uranium pour produire du plutonium. D’un point de vue civil, le thorium est probablement un meilleur choix.

Pourquoi Pluton a été exclu du système solaire ?

Wed, 01 May 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

est toujours dans le système solaire. C’est une comme , , et et peut être bientôt , , , , , , et .

La question devrait plutôt être “pourquoi Pluton a-t-elle été considérée comme une planète ?”. Voici les réponses:

parce qu’on avait pas encore découvert les autres (à part Cérès)
parce que Charon est si près de Pluton que les observations de 1930 à 1978 ont “fusionné” les deux, conduisant à surestimer la taille de Pluton
parce qu’on avait pas bien défini ce qu’était une . Maintenant que c’est fait, Pluton ne répond pas à la troisième caractéristique requise:

Pourquoi l energie nucleaire ne remplace pas l electricite vu que c est une energie non renouvable et a l infini ?

Tue, 30 Apr 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

L’énergie nucléaire est une source d’énergie utilisée pour produire de l’électricité qui est un moyen de transporter l’énergie. Il n’y a pas de “source d’électricité”.

Vous dites “non renouvelable” et “à l’infini” ce qui est contradictoire, mais en effet l’énergie nucléaire est non renouvelable car elle utilise des matières disponibles en quantité finies sur Terre, mais il y en aurait pour très très longtemps.

L’énergie nucléaire produit actuellement 10.3% de l’électricité mondiale (le solaire 2.6% et l’éolien 4.5%) et est toujours en augmentation au niveau mondial avec 55 actuellement.

L’énergie nucléaire a été abandonnée dans certains pays pour des raisons politiques, mais je fais le pari que pour des raisons de lutte contre le CO2, de sécurité d’approvisionnement et d’occupation des surface, elle continuera a représenter une part importante de l’électricité mondiale.

source :

Pourquoi ne pas envoyer sur le soleil les déchets dont on ne sait vraiment pas quoi en faire (bien sûr en attendant que l'on produise en cycle) ?

Tue, 30 Apr 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Parce que c’est extrêmement difficile, donc cher.

C’est étonnant, mais c’est faire “tomber” quelque chose sur le Soleil demande beaucoup plus d’énergie que de l’envoyer dans l’espace lointain.

Pour qu’une fusée tombe sur le Soleil, il faut annuler la vitesse de la Terre sur son orbite qui est de 30 km/s, sinon la fusée va simplement se mettre en orbite elliptique autour du Soleil et nous revenir sur la tronche …

Pour envoyer la même fusée très loin, “il suffit de” la lancer à ~10 km/s en profitant des 30 km/s qu’on a déjà, puis d’utiliser l’ de Jupiter et Saturne

Dans les deux cas il faut ajouter les 11.2 km/s de de la Terre, donc on doit lancer à ~20 km/s vers l’espace lointain, et à ~40 vers le Soleil. Je ne sais plus si la loi est en carré ou au cube, mais la fusée vers le Soleil va coûter 4 à 8 fois plus …

De quoi dépend la force de gravité ?

Mon, 29 Apr 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

a répondu à la question “De quoi dépend la force de la ?”

La ), c’est le cas particulier au voisinage de la surface d’un astre, en général la Terre. Là on obtient:

$F=G{\frac{m.M_{Terre}}{R_{Terre}^{2}}}$

que l’on peut résumer à $F=m.g$ en posant g (petit g !)

$g=G {\frac{M_{Terre}}{R_{Terre}^{2}}} = 9.81 m/s^2$

La gravitése résume donc à une accélération qui dépend de la masse de l’astre et de son rayon seulement.

détails sur

Qu'adviendrait-il d'une personne à l'intérieur d'un accélérateur de particules ?

Mon, 29 Apr 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Quand c’est voulu, ça peut vous sauver d’un cancer, voir

Quand c’est involontaire, c’est moins bon, mais pas forcément fatal.

Anatoli Bugorski est un physicien russe dont la tête s’est retrouvé dans un faisceau de protons d’un accélérateur russe en 1978. On pensait qu’il allait mourir dans les jours suivants vu la dose de radiation reçue, mais à part la perte de l’ouïe d’un côté et une paralysie partielle du visage, il va toujours bien

source :

Pourra-t-on un jour avoir des prévisions météo fiables à 15 jours ?

Thu, 25 Apr 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

les systèmes chaotiques comme la météo peuvent être caractérisés par leurs , qui permettent de déterminer une qui donne leur limite de prédictibilité.

Dans cet article (pdf ) on montre que la durée de Lyapounov de l’atmosphère à grande échelle est de l’ordre de 20 jours.

Pour la météo locale, il semble que cette valeur soit assez… locale et dépende de la saison. Par exemple dans cette étude elle varie au même endroit entre 1.4 et 14 jours .

Donc pour répondre à la question : un jour oui, mais le lendemain, c’est pas sur… On est vraiment déjà très près des limites théoriques.

Notes de bas de page

Pouvez-vous expliquer la matière noire à un non-physicien ?

Tue, 23 Apr 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

J’essaie:

Depuis 1959, on a les moyens de mesurer la , qui donne la vitesse moyenne des étoiles en fonction de leur distance au centre de leur galaxie. Normalement, cette courbe devrait diminuer comme la courbe A ci-dessous, comme pour les planètes du système solaire par exemple. Mais pour beaucoup/la plupart/presque toutes* les galaxies, la courbe est beaucoup plus plate, comme la courbe B

Selon la physique classique, la seule manière d’obtenir une telle courbe est que la galaxie soit environnée d’un gros nuage beaucoup plus vaste, avec une forte masse, mais invisible avec tous nos instruments.

Cette “masse manquante” avait déjà été lors de l’étude d’amas de galaxies : tout se passe comme si la matière “lumineuse” (étoiles, gaz etc.) ne représentait qu’environ 1/6ème de la masse générant de la gravitation.

On a historiquement appelé les 5/6 èmes de matière hypothétique car on ne la voit pas, mais on aurait peut-être du l’appeler “matière transparente” car elle n’intercepte pas non plus la lumière ni aucun autre rayonnement.

Aujourd’hui on se demande même si le terme de “matière” est justifié car aucun détecteur du CERN ou d’ailleurs n’a pu détecter la moindre particule qui pourrait composer cette matière ( (WIMP), etc. ) Certains pensent que c’est peut être la loi de la gravitation elle-même qui doit être modifiée ( ) ou même notre notion du vide .

Cette dernière approche à l’intérêt de combiner “matière noire” et “ “ qui se manifestent de manière très différentes, mais qui restent aussi mystérieuses l’une que l’autre.

Note* : il y a des exceptions, et les courbes “B” peuvent prendre toutes sortes de formes intermédiaires jusqu’à A, ce qui fait que la généralisation de ces résultats fait débat. Mais disons qu’on ne connaît que très peu de galaxies avec une courbe A.

Notes de bas de page

Je ne comprends pas comment un accélérateur de particules peut cibler si précisément les atomes de manière à ce qu'ils se rencontrent. Quelle est la largeur du faisceau ? Combien d'atomes remplissent la circonférence du faisceau ?

Thu, 18 Apr 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Ca fait plusieurs questions… J’ai répondu à certaines dans , notamment:

il y a 2808 paquets de protons qui tournent en même temps dans le LHC dans chaque sens, et chaque paquet contient 100 milliards de protons. Au total, il y a un dix-milliardième de gramme de protons répartis sur les 27km de tube

Au LHC, les collisions se produisent sur les 4 sites d’expérience où les faisceaux tournant en sens opposé se croisent, avec une précision incroyable effectivement. Ceci se fait en utilisant 2 groupes d’aimants:

des “triplets de focalisation” qui concentrent chaque faisceau en les rendant 12,5 fois plus fins, leur largeur passant de 0,2 millimètres à 16 micromètres
des quadrupoles qui déplacent un faisceau de quelques microns pour l’aligner sur l’autre. Selon la figure 1.29 trouvée dans il faut une précision de positionnement de l’ordre de 10 microns environ

Malgré ceci, “seulement” 600 millions de collisions par seconde se produisent. Il y a donc beaucoup de protons qui se ratent. La proportion de collisions s’appelle la “ ” de l’accélérateur, et si j’ai bien compris c’est elle qui est mesurée et un système de régulation agit sur les aimants pour la maximiser.

Le CERN a un grand projet en cours pour augmenter la luminosité du LHC d’un facteur 5 à 10: .

Trouvé au passage une brochure très bien faite sur le LHC et ses caractéristiques :

Notes de bas de page

Je ne comprends pas comment un accélérateur de particules peut cibler si précisément les atomes de manière à ce qu'ils se rencontrent. Quelle est la largeur du faisceau ? Combien d'atomes remplissent la circonférence du faisceau ?

Thu, 18 Apr 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Ca fait plusieurs questions… J’ai répondu à certaines dans , notamment:

il y a 2808 paquets de protons qui tournent en même temps dans le LHC dans chaque sens, et chaque paquet contient 100 milliards de protons. Au total, il y a un dix-milliardième de gramme de protons répartis sur les 27km de tube

des “triplets de focalisation” qui concentrent chaque faisceau en les rendant 12,5 fois plus fins, leur largeur passant de 0,2 millimètres à 16 micromètres
des quadrupoles qui déplacent un faisceau de quelques microns pour l’aligner sur l’autre. Selon la figure 1.29 trouvée dans il faut une précision de positionnement de l’ordre de 10 microns environ

Le CERN a un grand projet en cours pour augmenter la luminosité du LHC d’un facteur 5 à 10: .

Trouvé au passage une brochure très bien faite sur le LHC et ses caractéristiques :

Notes de bas de page

Je ne comprends pas comment un accélérateur de particules peut cibler si précisément les atomes de manière à ce qu'ils se rencontrent. Quelle est la largeur du faisceau ? Combien d'atomes remplissent la circonférence du faisceau ?

Thu, 18 Apr 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Ca fait plusieurs questions… J’ai répondu à certaines dans , notamment:

il y a 2808 paquets de protons qui tournent en même temps dans le LHC dans chaque sens, et chaque paquet contient 100 milliards de protons. Au total, il y a un dix-milliardième de gramme de protons répartis sur les 27km de tube

des “triplets de focalisation” qui concentrent chaque faisceau en les rendant 12,5 fois plus fins, leur largeur passant de 0,2 millimètres à 16 micromètres
des quadrupoles qui déplacent un faisceau de quelques microns pour l’aligner sur l’autre. Selon la figure 1.29 trouvée dans il faut une précision de positionnement de l’ordre de 10 microns environ

Le CERN a un grand projet en cours pour augmenter la luminosité du LHC d’un facteur 5 à 10: .

Trouvé au passage une brochure très bien faite sur le LHC et ses caractéristiques :

Notes de bas de page

Un trou noir peut-il être fabriqué uniquement à partir de lumière ?

Thu, 18 Apr 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Ca dépend de ce que signifie “peut”.

Dans l’Univers actuel, non. Aucun processus physique ne concentre assez d’énergie dans une volume suffisamment petit pour que la masse équivalente m=E/c^2 soit suffisante pour créer un trou noir. Parce que rappelez-vous : un trou noir est formé par la gravitation autour d’une énorme masse très concentrée.

Sur le papier, si on arrivait à produire une en concentrant une dans un volume de Planck, donc en atteignant la , alors on pourrait …

Combien de planètes ressemblant à Pluton avons-nous dans notre système solaire ? Si nous ne la considère pas comme une planète, il doit y en avoir plus ?

Wed, 10 Apr 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Les du système solaire reconnues par l’ sont : , , , et .

Les objets connus les plus susceptibles d’être ajoutés à cette catégorie sont , , , , , , et .

Est-ce que l'extrémité d'une fronde suffisamment longue pourrait dépasser la vitesse de la lumière si je la fait tournoyer au dessus de ma tête ?

Tue, 09 Apr 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

D’une fronde faite avec de la matière, non. Il vous faudrait une énergie infinie pour l’accélérer, et des effets relativistes feraient des choses étranges comme d’enrouler le fil en spirale même s’il est incroyablement tendu. En fait même un matériau infiniment solide ne peut résister à ces effets relativistes. Ca s’appelle le : la notion de est incompatible avec la relativité restreinte.

Par contre si au lieu d’une fronde vous faites tourner une lampe de poche, un laser ou un phare, alors la tache de lumière à grande distance peut facilement dépasser la vitesse de la lumière. Sauf que cette tache n’est pas de la matière ou de l’information qui se déplace, c’est à chaque instant des photons différents provenant de votre source, qui ont voyagé à c jusqu’à la tache, et retour à c jusqu’à vos yeux. Pas de violation de la relativité.

Comment et par quelle technologie pouvons-nous émettre un seul et unique photon ?

Thu, 04 Apr 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Dans un article datant de 2006 les techniques possibles mentionnées sont:

l’excitation d’un seul atome par une séquence choisie d’impulsions laser. L’article en français et en libre accès décrit ceci en détails.
l’utilisation de « s » – des îlots nanométriques d’un semi-conducteur, isolés dans un deuxième semi-conducteur de caractéristiques différentes. Sous des conditions particulières d’éclairement, une boîte émet un photon unique à une longueur d’onde bien définie. L’ article décrit la méthode.
l’excitation par une impulsion laser d’un centre coloré « NV » du diamant, un défaut ponctuel présent naturellement dans un diamant brut. Lorsque le centre NV se désexcite, il émet un photon unique à une longueur d’onde proche de 690 nanomètres. C’était la méthode la plus facile en 2006, décrite dans et ses références, en anglais.

Il y a peut-être des techniques plus récentes, mais pour une fois la Wikipédia n’est pas très fournie sur le sujet.

Notes de bas de page

Comment savons-nous que l'intrication permet à la mesure de changer instantanément l'état des autres particules ?

Wed, 03 Apr 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

L’ a été démontrée expérimentalement par l’ puis d’autres :

en 2013, l’intrication a été prouvée sur deux électrons séparés de 1 300 mètres ;
en 2017, Juan Yin et al. (université des sciences et des technologies de , en Chine) ont envoyé des photons intriqués depuis le satellite (Quantum Experiments at Space Scale), orbitant à 500 km, vers des stations terrestres séparées de 1 203 kilomètres — , dans le nord du et l’observatoire Gaomeigu de , .
L’équipe d’Eli Megidish a réalisé des expériences entre 2012 et 2013 montrant qu’en plus de la dimension spatiale, l’intrication avait aussi lieu dans le temps

Notes de bas de page

Les champs magnétiques sont-ils dangereux pour la santé ?

Mon, 01 Apr 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Ça dépend de leur intensité et de leur fréquence. Les normes existantes sont 100 à 1000 fois en dessous des valeurs pour lesquelles des effets biologiques ont été constatés. Avec des appareils respectant les nomes, le risque est trop faible pour pouvoir être détecté, pour ne pas dire nul.

Quelle est l'étendue de l'attraction gravitationnelle de la Terre ?

Sun, 31 Mar 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Infinie. Mais elle décroit comme le carré de la distance, donc très vite.

La Lune est approximativement à une seconde lumière. Le Soleil est à 8 minutes lumière, donc 8*60=480 fois plus loin. L’attraction de la Terre sur une masse égale à la Lune située à la distance du Soleil serait 480^2 = 230400 fois plus faible.

A une année-lumière ( 31536000 fois plus loin que la Lune), cette attraction n’est plus que d’un millionnième de milliardième (10^-15)

En passant, la est la raison pour laquelle l’ est forcément de la foutaise.

Est-il possible de brûler de l'eau ?

Tue, 26 Mar 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Non, l’eau est déjà de la “cendre” d’hydrogène brûlé.

Le est une réaction d’oxydation en présence d’oxygène. Avec de l’hydrogène ça donne 2H2 + O2 => 2 H2O sous forme de vapeur à haute pression, très utile :

( illustration de )

L’eau peut réagir violemment avec certaines substances, notamment le , mais c’est plutôt le Sodium qui “brûle” dans l’eau en la dissociant.