Sandy : spécialiste en astroparticule

Profil : Sandy Aupetit – Doctorante en astroparticule – Laboratoire de Physique Subatomique et Cosmologie (LPSC – CNRS) à Grenoble Sur Twitter : @_OLittle
Curiosités scientifiques
1. Quel sujet étudiez-vous ?
Mon champ d’investigation à moi, ce sont les petites particules qui se baladent dans notre galaxie, qu’on appelle « rayons cosmiques ». Ce rayonnement est constitué principalement de protons et de noyaux d’Hélium ( 99%), mais également d’électrons, de noyaux plus lourds, de positrons et (…) –
Physique des particules /
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L’océanographie, une recette pour étudier la mer

Tu t’es déjà demandé comment on conduit des études approfondies sur mers et océans et quels instruments utiliser ? Voici quelques ingrédients pour une bonne réussite. Ingrédients : Quelques chercheurs ou chercheuses Un moyen pour naviguer : bateau, voilier, catamaran, navire, zodiac ou robot sous-marin contrôlé à distance Des instruments …
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La distribution du Père Noël : que dit la thermodynamique sur le vol du traineau ?

Cette question (et la réponse qui y est proposée) est issue de Les Dieux et le Père Noël sont dans une boule à neige, une résidence d’expérimentation et d’écriture de Luc Chareyron au théâtre Astrée Lyon 1. Le Père Noël distribue des cadeaux aux enfants du monde entier : comment les lois de la thermodynamique s’accommodent-elles du vol d’un traîneau chargé de cadeaux, pour un volume et un poids équivalents à deux paquebots Mary-Elizabeth, le tout tiré par neuf rennes ? Le traîneau : 1 200 000 mètres-cube et 300 000 tonnes de fret. Ramener aux dimensions moyennes d’un traîneau, ça ne tient pas. Cela oblige à envisager une caravane de bennes attelées. Même en rangeant bien, on ne peut descendre en dessous de 600 km de convoi… Le chiffre de neuf rennes pour assurer la traction apparait comme une plaisanterie ! Distances à parcourir : en supposant 85 millions de cheminées à… Cet article La distribution du Père Noël : que dit la thermodynamique sur le vol du traineau ? est apparu en premier sur Sciences pour tous. Continue reading

Le Christ marche sur l’eau : le principe d’Archimède s’en trouve-t-il ému ?

Cette question (et la réponse qui y est proposée) est issue de Les Dieux et le Père Noël sont dans une boule à neige, une résidence d’expérimentation et d’écriture de Luc Chareyron au théâtre Astrée Lyon 1. La marche à la surface des eaux compte parmi les 35 miracles qu’aurait accompli le Christ. Or, d’après Archimède, « Tout corps plongé dans un liquide reçoit une poussée verticale, dirigée de bas en haut, égale au poids du volume d’eau déplacé ». Combien pesait Jésus ? 70 kg grand maximum, plus vraisemblablement 65 kg. Pour déplacer 65 kg d’eau et recevoir une poussée d’autant qui le maintienne à la surface des flots, il faut au Fils du Père des pieds d’une taille déjà assez conséquente. Mais si on rajoute à ça les données de densité et de forme, essentielles en termes de flottabilité, notre Messie chausse du 300 et se serait vu doté d’une voute… Cet article Le Christ marche sur l’eau : le principe d’Archimède s’en trouve-t-il ému ? est apparu en premier sur Sciences pour tous. Continue reading

En vidéo : La flotabilité des bateaux

Petit retour en images sur la bonne vieille poussée d’Archimède. Quels sont les paramètres les plus importants pour la stabilité d’un bateau ? Ces ingrédients de base sont naturellement le poids du bateau et la poussée d’Archimède, auxquels peuvent se rajouter des effets déstabilisants comme la houle ou les forces dues au vent. On voit ici, dans le cas d’un bateau isolé, que la stabilité peut être définie en fonction de la position du centre de gravité du bateau et du point d’application de la poussée d’Archimède appelé métacentre. Si le métacentre est situé au-dessus du centre de gravité, le bateau est stable. Dans le cas contraire le bateau sera instable et se mettra rapidement à chavirer. La preuve en images ! Cet article En vidéo : La flotabilité des bateaux est apparu en premier sur Sciences pour tous. Continue reading

C’est quoi l’effet Casimir ?

des miroirs
des miroirs
L’effet Casimir (du nom de Hendrick Casimir, pas du dinosaure) est une mystérieuse force produite par le vide entre deux plaques parallèles.
Le travail de cette force est parfois décrite comme l’énergie du vide. Cette dénomination n’est totalement fausse, mais il ne semble pas possible de pouvoir en faire une source d’énergie pour autant. Pour comprendre l’effet Casimir, il faut visualiser le vide.
Comme je l’expliquais dans mon article sur « Rien », même dans un vide dénué de tout atomes, il reste des fluctuations dans le champ électromagnétique (et tous les autres champs quantiques). Ces fluctuations, présentes dans le vide, prennent la forme de photons. Ces photons sont caractérisés par leur longueur d’onde. Maintenant, plaçons nous dans le vide prenons deux plaques parallèles (des miroirs) que l’on sépare d’une distance $l$ très faible, de l’ordre de grandeur de la longueur d’onde des photons . Entre les deux plaques, seuls les photons de longueur d’onde égale à un multiple entier de $l$ peuvent exister (comme la corde d’une guitare, qui ne peut vibrer qu’à une fréquence égale à un multiple entier de la fréquence fondamentale). L’intérieur des plaques ne voit donc apparaître que certains photons spécifiques. À l’extérieur des plaques, par contre, il n’y a pas de contrainte : si les plaques sont dans un espace supposé infiniment grand (au moins devant la distance $l$), des photons de toute longueur d’onde peuvent exister :
l’effet casimir
↑ l’Effet casimir (source : Zero, The Biography of a Dangerous Idea, Charles Seife, ISBN 0-965-001-001424)
Si l’on considère maintenant la pression radiative (pression des photons) exercée sur les plaques, on voit que la somme totale de la pression à l’extérieur des plaques est plus importante que celle produite dans l’espace entre les deux plaques, tout simplement par ce qu’il y a plus de photons à l’extérieur. L’effet Casimir se manifeste alors : sous l’effet de la différence de pression, les deux plaques vont se rapprocher. Vous avez bien lu : le vide peut déplacer des choses. Si maintenant on arrive à capter l’énergie produite lors du déplacement de ces plaques, on peut capter un peu d’énergie du vide.
Cette force de Casimir entre deux plaques parallèles placées dans le vide a depuis été mesurée expérimentalement à plusieurs reprises. Mais le vide n’est pas le seul endroit où l’on peut rencontrer ce phénomène.
Si on place deux plaques dans l’eau, des vagues (ondes) arrivent également de tous les côtés. Là aussi, toutes les ondes ne sont admises entre les deux plaques et l’on observe une différence de pression et donc une force qui finit par coller les deux plaques entre elles. Ce phénomène avait déjà été observé en 1836 par P. C. Caussée, dans son livre l’Album du Marin : deux bateaux voguant de façon parallèle finissent par se rapprocher, à cause de l’absence de certaines vagues dans l’espace entre les deux navires. Ce phénomène a été expliqué en 1996 seulement, et constitue un effet analogue à l’effet Casimir hors du cadre de la physique quantique. Image d’en-tête de Trixi Skywalker Continue reading