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Si vous aimez la science, voici quelques sites que je vous conseille.
Les articles y sont beaucoup plus poussés que les miens, et je pense que cela peut constituer un bon complément !
Vous trouverez ici un blog de vulgarisation scientifique. Il n'a aucunement la prétention d'être une référence de connaissances pointues. Je ne garantis donc pas l'exactitude de ce qui est présenté. Il y aura forcément quelques approximations, et beaucoup de simplifications... Mais si vous détectez des erreurs, n'hésitez pas à m'en faire part !
Bonne Lecture... :)
Kiasev
Plantons le décor, nous sommes à la montagne, il a bien neigé, il fait un temps superbe, les conditions sont idéales pour aller passer une journée sur les pistes. Mais qu'y a-t-il là bas ? Un drapeau à damiers jaune et noir, mes lunettes me trompent, serait-on à une course de F1 ? Oh non, pas du tout... ce drapeau signifie qu'il y a un risque d'avalanches niveau 3-4. Ca aurait pu être pire, il aurait pu être uniformément noir (niveau 5) mais ca c'est vraiment extremement rare !
Qu'est ce que cela signifie exactement ?
Une avalanche est une couche de neige qui glisse sur une autre couche.
Pourquoi se met-elle brusquement à glisser ?
- soit la couche supérieure est trop lourde (effet de la gravité).
- soit elle est totalement instable (car trop de neige tombée en trop peu de temps : elle n'a pas eu le temps de se tasser et de se lier à la couche d'en dessous)
- soit les deux !
Une avalanche n'est pas obligatoirement due à l'idiotie d'un touriste, qui s'aventurant dans une zone instable, alourdit ou déplace la neige et déclanche le glissement.
Un coup de vent peut déplacer une partie de la plaque supérieure et ainsi rompre l'équilibre précaire par exemple.
Les pisteurs utilisent régulièrement de la dynamite pour déclencher volontairement les avalanches dans les coins à risques, ainsi la couche supérieure glisse et le risque est supprimé jusqu'à la prochaine chute de neige.
Il existe 3 types :
l'avalanche de poudreuse : la neige est récente et les cohésions n'ont pas eu le temps de se faire.
l'avalanche de plaque dure : c'est la sous couche qui est fragile et un surpoids entrainne l'avalanche.
l'avalanche de neige humide : pluies ou au contraire, trop de soleil qui fait fondre la couche supérieure, qui devient plus lourde avec les conséquences que l'on vient d'évoquer.
Vous vous demandez peut être pourquoi je parle de ca alors que le printemps est commencé, qu'il fait enfin chaud et presque beau, et bien en fait, Mardi dernier (2 mai), le bilan des accidents d'avalanche pour la saison 2005-2006 ont été publié et ils ne sont pas fameux :
- Nombre d'accidents d'avalanche recensés par l'ANENA : 106
- Nombre d'accidents mortels d'avalanche : 49
- Nombre de décédés : 55
L'année dernière à la même date, l'ANENA (Association Nationale pour l'Etude de la Neige et des Avalanches) recensait 68 accidents dont 19 mortels à l'origine du décès de 24 personnes...
Le bilan est donc beaucoup moins bon, ce n'est pourtant pas faute de prévention, alors soyez prudents et renseignez vous avant de faire du hors piste.
Juste pour vous faire réfléchir : une avalanche de poudreuse peut aller jusqu'à 360 km/h !!
Dans un précédent article, nous avions vu que l'équation x²=-1 n'avait pas de solution dans les réels.
Pour remédier à cela, les mathématiciens ont posé un objet : i
i est le nombre dont le carré vaut -1, il est donc (avec -i) solution de cette équation.
A partir de là une nouvelle catégorie de nombre est née : les imaginaires (ils portent bien leur nom, n'est ce pas ?).
Les imaginaires sont un réel que multiplie ce fameux i.
Et puis pour parfaire le nouvel ensemble, on est passé aux complexes (C) : qui s'écrivent sous la forme a + ib avec a et b réels.
Cela peut paraître inutile, tout ca pour résoudre une équation... en fait non, les complexes permettent de résoudre énormement d'équations et sont extrèmement utilisés en physique (n'oublions jamais que les mathématiques, n'en déplaise aux matheux, sont essentiellement un outil indipensable à qui veut faire de la physique (n'en deplaise aux physiciens) ou n'importe quelle autre science, ...)
hihi, je touche là du doigt un antagonisme vieux comme le monde :-), chacun a besoin de l'autre, mais aucun ne veut le reconnaitre !
Bon revenons en à nos nombres complexes... et faisons un peu de vocabulaire : prenons un complexe z = a + ib
- a s'appelle la partie réelle de Z et se note Re(z)
- b s'appelle la partie imaginaire de z et se note Im(z)
- si Re(z)=0 alors z est un imaginaire pur (ah oui, il ne reste que ib...)
- a-ib est appelé le conjugué de z
- le module de z est le nombre réel positif tel que |z|= racine(a²+b²)
- si z est non nul, il existe un réel θ (téta, qui représente un angle), tel que z=|z|(cosθ + i sinθ), θ est appelé argument de z. Il est unique à 2Pi pret. (en mathématiques on utilise le radian, 360°=2Pi radian...)
- avec les mêmes notations, on a z=|z|eiθ qu'est ce que c'est que cette bête la encore ? e est une constante (comme Pi), appelée la constante d'Euler. Elle est telle que eiθ=cos θ + isin θ
Mais d'où vient il ce θ ? et cette racine compliquée ?
En fait si on prend un repere, qu'on met en abscisse la partie réelle et en ordonnée la partie imaginaire, on va obtenir un point (P) qui représentera notre nombre z=a+ib
Ce point forme un angle avec l'axe des abscisse qui est θ.
Tout cela va permettre de simplifier bon nombre de calculs dans de nombreux domaines (electronique, ondes, lumière, ...)
Ca aussi a fait partie des choses qui m'épattent, on "invente" ce dont on a besoin, et ca s'enchaine et ca se lie, et ca finit par être tellement indispensable qu'on se demande comment on a pu s'en passer :)
La théorie de la relativité a été élaborée par Albert Einstein en 1905. (deja plus de 100 ans !)
Nous avons l'habitude d'imaginer le monde en 3 dimensions, (longueur, largeur, hauteur), lui en ajoute une quatrième : le temps.
On parle ainsi d'espace-temps.
Pour Newton, les mouvements sont dus à des forces (voir article de meca), Einstein, lui, y voit une déformation de l'espace temps dûe aux masses des objets tres lourds (comme par exemple le Soleil).
Disons pour faire une analogie, que l'espace temps serait un tissu tendu, et le soleil une grosse bille qu'on pose dessus. Le tissus va être déformé, il va former une dépression, un "trou" dans le tissus. Si une planète passe à côté, disons une petite bille : elle va tomber dans la dépression et avoir une trajectoire courbe.
Ainsi il n'y a aucune force qui s'applique sur les objets, ils ne font que subir la forme de l'espace temps. Si il n'y a rien, ils ont une trajectoire rectiligne.
Dans la pratique, cette théorie aboutit aux mêmes conclusions que celle de Newton, sauf aux extrêmes (quand on s'approche de la vitesse de la lumière par exemple). Quelques observations ont permis de "prouver" la théorie de la relativité (entre autre observation de quelques ecarts (minimes) de trajectoire de Mercure par rapport à la théorie Newton qui n'existent pas avec Einstein, observations des étoiles lors des éclipses de Soleil, etc...)
Une conséquence de cette déformation de l'espace temps, est que le temps s'écoule plus lentement au centre de la déformation, que si on s'en éloigne.
En effet le trajet de la lumière lui aussi subit cette déformation, or comme la lumière est toujours à la même vitesse (voir l'article sur la relativité restreinte), cela signifie qu'elle passe plus de temps en passant dans la depression puisque plus de trajet (à cause de la courbe) pour la même vitesse...
Ceci a pu être vérifié expérimentalement : on a pris deux horloges atomiques, on a en a mis une dans une petite navette qui est allée faire un tour dans l'espace. A son retour elles n'etaient plus à la même heure que celle restée sur la Terre...
Il est tres tres fort Einstein !! Toute une théorie qui se révèle exacte, sortie de son cerveau sans rien ou tres peu de choses pour s'appuyer, ca m'épate !!... Mais à bien y réfléchir, tous ces gens qui ont trouvé que la terre tournait ou était ronde rien qu'en observant les étoiles, ou qui ont dompté l'electricité, ou... du grand art !
Alfred Nobel, l'inventeur de la dynamite meurt en décembre 1896, richissime et sans enfant.
Son testament stipule qu'il ne souhaite pas léguer cette fortune à ses héritiers, mais à un insititut qui se chargera de récompenser chaque année les personnes qui auront permis de faire progresser l'humanité dans cinq domaines différents (paix, littérature, chimie, médecine et physique), en précisant que la nationalité des savants primés ne doit pas jouer de rôle dans l'attribution du prix.
La fondation Nobel voit le jour en juin 1900.
En 1968, on ajoute l'économie dans la liste des domaines primés.
Vous aurez peut être remarqué que les mathématiques ne sont pas dans la liste, mais ne vous inquietez pas, les meilleurs mathématiciens sont récompensés par la médaille Fields donc malgrés quelques aigreurs, l'honneur est sauf ! La légende veut que Nobel détestait les mathématiques à cause d'un mathématicien qui lui aurait volé le coeur de sa bien aimée. En réalité, personne ne sait réellement quelle est la raison de cet "oubli" : les mathématiques ne feraient elles pas avancer l'humanité autant que le reste ?
Les prix sont remis par le roi de Suède, le jour de l'anniversaire de la mort de Nobel, le 10 décembre de chaque année. Les lauréats repartent avec une jolie médaille, un diplome, l'assurance que leur nom restera dans l'histoire et la somme de 10 millions de couronnes suédoises (soit un peu plus d'1 million d'euros) pour pouvoir continuer leurs travaux dans les meilleures conditions... Qui a dit que le travail ne payait pas ?
Quelques exemples de prix Nobel de physique :
1901, Wilhelm Conrad Röntgen, Allemagne, Découverte des rayons X
1903, Antoine Henri Becquerel, Pierre Curie, Marie Curie, France , Découverte de la radioactivité et isolement de deux élements radioactifs : le radium et le polonium.
1906, Sir Joseph John Thomson, Royaume-Uni, Recherches sur la conduction dans les gaz. Premier modèle de l’atome.
1907, Albert A. Michelson, États-Unis, Mesure de la vitesse de la lumière par interférométrie, expérience fondamentale conduisant à remettre en question la notion d’éther.
1921, Albert Einstein, Allemagne, Explication de l’effet photoélectrique. Ce sera le seul prix Nobel d’Einstein.
1935, James Chadwick, Royaume-Uni, Découverte du neutron.
33 femmes ont obtenu le prix Nobel depuis sa création : (pour 725 hommes... arg !)
2 : en physique (dont Marie Curie qui en a obtenu également un en chimie)
3 : en chimie (comme Irène Joliot-Curie)
7 : en physiologie ou médecine (par exemple Rita Levi-Montalcini)
10 : en litterature (dont Pearl Buck par exemple)
12 : pour la paix (Mère Térésa par exemple)
Allez au boulot, le prochain sera peut-être pour vous ! :)
Chose promise, chose due : nous allons parler un peu de la relativité. Pour commencer quelques notions sur la relativité restreinte... Je vais aborder la façon de penser plutôt que la théorie en elle même. J'espere que vous êtes bien réveillés !
Le postulat de base de Einstein est que la lumière se déplace toujours à la même vitesse.
Imaginons Alice sur un tapis roulant et Bob sur le sol ferme.
Sur le tapis roulant, on met un obstacle (il avance donc en meme temps qu'Alice)
Alice tient un laser dans sa main.
Elle l'allume. La lumière vient frapper l'obstacle.
Pour Alice le trajet est celui entre elle et l'obstacle
Pour Bob le trajet est celui entre le moment ou Alice a allumé et celui ou le lazer touche l'obstacle, il est donc plus long. (puisque le tapis a fait avancer l'objet)
Or la lumière se déplace à la même vitesse pour l'un comme pour l'autre. (Postulat de base)
Conclusion : le temps a été différent pour Alice et Bob. Il a été plus long pour Bob (puisque plus de trajet pour la même vitesse... ) (si si je vous assure, relisez bien la petite démo, regardez mon joli schema, vous allez comprendre...)
Ainsi le temps n'est pas absolu et tout est relatif !
En conséquence, si le tapis roulant avance tres tres vite vous verrez Alice vous sourire tres lentement (et elle vous verra également lui sourire tres lentement)
(pendant que j'y suis : la vitesse de la lumière est la vitesse maximale possible, ainsi les vitesses ne peuvent pas s'additionner : si le tapis roulant avance à 2/3 de la vitesse de la lumiere, et Alice, tres pressée coure sur le tapis à 2/3 aussi, Bob ne la verra pas avancer à 1/3 de plus que la vitesse de la lumière, elle sera forcement un peu moins rapide).
Passons maintenant au célèbre paradoxe des jumeaux... attention, concentrez vous bien !
Prenons Fred et Nono, deux jumeaux.
Fred reste sur la terre, et Nono prend sa fusée.
Nono accelere, il arrive à sa vitesse de croisière (la vitesse de la lumiere) reste un moment à cette vitesse et fait demi tour pour retourner sur la terre. Pendant tout le trajet, ils se voient et se font des coucous.
Pendant la phase ou Nono est à la vitesse de la lumière, il donne l'impression à Fred de bouger les bras tres lentement (comme le sourire d'Alice)
Plus il va ralentir, plus il bougera rapidement, et quand il sera à l'arret (au moment de son demi tour) ce sera le seul moment ou Fred le verra bouger les bras à la même vitesse que lui et ce sera le moment où il est le plus rapide.
Ainsi quand il sera revenu, Nono aura toujours bougé plus lentement que Fred ou aussi vite, mais jamais plus vite. Pourtant l'heure de départ et d'arrivée sont les mêmes pour tous les deux. C'est donc que le temps aura passé plus vite pour Fred, et donc qu'il sera plus vieux que Nono...
Dans tout ce raisonnement on a fait appel à la relativité restreinte...
Bon je vais vous laisser digérer cela déjà, et puis une prochaine fois on verra la relativité générale.
Au fait, si, quand même : pourquoi parle t-on de relativité restreinte ? Parce qu'elle ne prend pas en compte les interactions d'origine gravitationnelle, contrairement à la relativité générale.
Observations