Les phénomènes quantiques sont-ils dus à des mondes parallèles ?

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212035main_1-browse.jpgLa physique quantique est vraiment bizarre. Selon ses lois, on peut par exemple avoir un chat qui serait à la fois mort et vivant jusqu’à ce qu’on puisse l’observer directement. On peut aussi avoir des particules qui interagissent indépendamment de la distance qui les sépare, ou encore des particules qui passent par deux trous en même temps. Avec ses règles, il est impossible de connaître simultanément la vitesse et la position d’un électron, il faut choisir. Einstein lui-même était dérangé par certains de ses aspects, notamment le fait que des éléments soient basés sur les probabilités, ce qui lui fit prononcer la fameuse phrase “dieu ne joue pas aux dés”. Si la physique quantique décrit bien ce qui se passe au niveau microscopique, il semble parfois difficile de la faire coïncider avec ce qui se passe à des échelles supérieures : rien n’empêche de connaître à la fois la vitesse d’une voiture de rallye et sa position sur la route! Alors, d’où viennent donc les “mystérieux” phénomènes quantiques ? De mondes parallèles, bien sûr. C’est en tout cas la théorie que viennent d’imaginer des physiciens de l’université Griffith (Australie), qui la décrivent dans un article qui vient de paraître dans le journal Physical Review X. Selon eux, il y aurait un nombre énorme, mais fini, d’univers “classiques” comme le nôtre, et l’interaction entre ces univers générerait les phénomènes quantiques. Ils citent par exemple l’effet tunnel, qui permet à une particule de franchir une barrière de potentiel sans avoir l’énergie requise pour le faire, ou encore l’énergie du vide, qui seraient “des conséquences directes de la répulsion mutuelle entre ces mondes” parallèles. Ces interactions expliqueraient donc “tout ce qu’il y a de bizarre dans la mécanique quantique”. Globalement donc, les univers parallèles, au lieu de se développer indépendamment, s’influenceraient l’un l’autre.

Les univers parallèles ne sont pas indépendants

Si les mondes parallèles sont l’un des sujets favoris de la littérature de science-fiction, ils sont également l’objet d’études très sérieuses par la science, surtout à la lumière de la physique quantique. Dès 1957, Hugh Everett expliquait que l’univers comportait tous les états définis par la mécanique quantique, et que c’était l’observateur qui n’en percevait qu’une possibilité. Pour simplifier, le fait d’interagir avec la réalité lui faisait “choisir” une voie, sans que les autres ne cessent d’exister simultanément. Alors, qu’y a-t-il de nouveau dans ce que propose l’équipe de l’université Griffith? “Dans la théorie bien connue des mondes multiples, chaque univers se sépare en un paquet de nouveaux univers chaque fois qu’une mesure quantique est effectuée”, explique le professeur Wiseman, l’un des auteurs de l’article. “Toutes les possibilités sont par conséquent réalisées : dans certains univers, l’astéroïde qui tua les dinosaures a manqué la Terre. Dans d’autres, l’Australie a été colonisée par les Portugais. Mais les critiques mettent en doute la réalité de ces autres univers, puisqu’ils n’influencent pas du tout notre univers. Sur cette note, notre théorie des “mondes multiples qui interagissent” est complètement différente, comme son nom l’indique”. La “théorie des mondes multiples qui interagissent” se résume en trois points : - L’univers que nous connaissons est juste un parmi un nombre gigantesque de mondes. Certains sont presque identiques au notre, alors que la plupart sont très différents. - Tous ces mondes sont aussi réels les uns que les autres, existent en permanence dans le temps, et possèdent des propriétés précisément définies - Tous les phénomènes quantiques voient le jour à partir d’une force universelle de répulsion entre les mondes “voisins” (c’est à dire similaires), ce qui tend à les rendre plus dissemblables. Pour le Dr Hall, co-auteur de l’article, cette théorie pourrait même créer la possibilité extraordinaire de tester l’existence d’autres mondes (parallèles). Et ce ne serait pas de la science-fiction…   Crédit photo : Image d’illustration, vue d’artiste de la multiplicité possible des planètes dans l’univers (NASA/JPL-Caltech) Continue reading

Les phénomènes quantiques sont-ils dus à des mondes parallèles ?

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212035main_1-browse.jpgLa physique quantique est vraiment bizarre. Selon ses lois, on peut par exemple avoir un chat qui serait à la fois mort et vivant jusqu’à ce qu’on puisse l’observer directement. On peut aussi avoir des particules qui interagissent indépendamment de la distance qui les sépare, ou encore des particules qui passent par deux trous en même temps. Avec ses règles, il est impossible de connaître simultanément la vitesse et la position d’un électron, il faut choisir. Einstein lui-même était dérangé par certains de ses aspects, notamment le fait que des éléments soient basés sur les probabilités, ce qui lui fit prononcer la fameuse phrase “dieu ne joue pas aux dés”. Si la physique quantique décrit bien ce qui se passe au niveau microscopique, il semble parfois difficile de la faire coïncider avec ce qui se passe à des échelles supérieures : rien n’empêche de connaître à la fois la vitesse d’une voiture de rallye et sa position sur la route! Alors, d’où viennent donc les “mystérieux” phénomènes quantiques ? De mondes parallèles, bien sûr. C’est en tout cas la théorie que viennent d’imaginer des physiciens de l’université Griffith (Australie), qui la décrivent dans un article qui vient de paraître dans le journal Physical Review X. Selon eux, il y aurait un nombre énorme, mais fini, d’univers “classiques” comme le nôtre, et l’interaction entre ces univers générerait les phénomènes quantiques. Ils citent par exemple l’effet tunnel, qui permet à une particule de franchir une barrière de potentiel sans avoir l’énergie requise pour le faire, ou encore l’énergie du vide, qui seraient “des conséquences directes de la répulsion mutuelle entre ces mondes” parallèles. Ces interactions expliqueraient donc “tout ce qu’il y a de bizarre dans la mécanique quantique”. Globalement donc, les univers parallèles, au lieu de se développer indépendamment, s’influenceraient l’un l’autre.

Les univers parallèles ne sont pas indépendants

Si les mondes parallèles sont l’un des sujets favoris de la littérature de science-fiction, ils sont également l’objet d’études très sérieuses par la science, surtout à la lumière de la physique quantique. Dès 1957, Hugh Everett expliquait que l’univers comportait tous les états définis par la mécanique quantique, et que c’était l’observateur qui n’en percevait qu’une possibilité. Pour simplifier, le fait d’interagir avec la réalité lui faisait “choisir” une voie, sans que les autres ne cessent d’exister simultanément. Alors, qu’y a-t-il de nouveau dans ce que propose l’équipe de l’université Griffith? “Dans la théorie bien connue des mondes multiples, chaque univers se sépare en un paquet de nouveaux univers chaque fois qu’une mesure quantique est effectuée”, explique le professeur Wiseman, l’un des auteurs de l’article. “Toutes les possibilités sont par conséquent réalisées : dans certains univers, l’astéroïde qui tua les dinosaures a manqué la Terre. Dans d’autres, l’Australie a été colonisée par les Portugais. Mais les critiques mettent en doute la réalité de ces autres univers, puisqu’ils n’influencent pas du tout notre univers. Sur cette note, notre théorie des “mondes multiples qui interagissent” est complètement différente, comme son nom l’indique”. La “théorie des mondes multiples qui interagissent” se résume en trois points : - L’univers que nous connaissons est juste un parmi un nombre gigantesque de mondes. Certains sont presque identiques au notre, alors que la plupart sont très différents. - Tous ces mondes sont aussi réels les uns que les autres, existent en permanence dans le temps, et possèdent des propriétés précisément définies - Tous les phénomènes quantiques voient le jour à partir d’une force universelle de répulsion entre les mondes “voisins” (c’est à dire similaires), ce qui tend à les rendre plus dissemblables. Pour le Dr Hall, co-auteur de l’article, cette théorie pourrait même créer la possibilité extraordinaire de tester l’existence d’autres mondes (parallèles). Et ce ne serait pas de la science-fiction…   Crédit photo : Image d’illustration, vue d’artiste de la multiplicité possible des planètes dans l’univers (NASA/JPL-Caltech) Continue reading

Avez-vous le dégoût de gauche ou de droite ?

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leftrightbrain.jpgLa manière dont vous réagissez aux images de vers grouillants, de carcasses pourrissantes ou de toilettes sales révélerait si vous êtes de tendance libérale ou conservatrice, les équivalents américains du clivage gauche/droite. C’est en tout cas ce que prétend une étude menée par une équipe internationale, sous la houlette d’un professeur de l’institut polytechnique de Virginie (VirginiaTech), et publiée aujourd’hui dans la revue Current Biology. Pour les chercheurs, des éléments idéologiques comme la manière dont une personne se comporte en public ou en privé, ses attitudes envers le sexe, la famille, l’éducation, l’autonomie personnelle, ou encore sur des sujets clivants comme l’avortement ou le contrôle des armes (un sujet chaud aux Etats-Unis), seraient “profondément connectés à des mécanismes biologiques de base”. L’expérience menée par ces scientifiques a consisté à étudier les données recueillies par imagerie par résonance magnétique fonctionnelle, une technologie qui permet de visualiser le fonctionnement du cerveau, lors de la projection d’images politiquement neutres, par exemple de la nourriture avariée ou des menaces physiques, en alternance avec des images paisibles de natures ou de bébés. Ces mêmes sujets ont passé également un test sur leurs positions en matière de sujets de société permettant de déterminer leur orientation politique. La comparaison des réactions avec les opinions politiques des participants est marquée lors de la projection d’images provoquant le dégoût. Cela va même plus loin : les réactions inconscientes de dégoût ne sont pas forcément en accord avec la notation consciente attribuée par les sujets aux images en question… “De manière remarquable, nous avons trouvé que la réponse du cerveau à une seule image dégoûtante était suffisante pour prédire l’idéologie politique d’un individu”, affirme le professeur Read Montague, de VirginiaTech. Selon l’étude, les réponses cérébrales aux images dégoûtantes a permis de prédire avec une exactitude de 95 à 98% la manière dont une personne répondrait au questionnaire politique. Les personnes conservatrices auraient en effet une réponse plus grande aux images dégoûtantes, mais les scientifiques ne savent pas vraiment pourquoi.

Nous ne sommes pas conçus pour réagir seulement à l’instinct

“Ces résultats suggèrent que les idéologies politiques sont calquées sur des réponses neuronales qui peuvent avoir servi à protéger nos ancêtres contre les menaces issues de leur environnement”, explique le professeur Montague. “Ces réponses neuronales peuvent avoir été transmises aux lignées familiales : il est probable que les réactions au dégoût soient héréditaires”. “Nous avons mené cette recherche parce que des précédents travaux dans un domaine voisin montraient que l’idéologie politique (plus précisément le degré auquel quelqu’un est libéral ou conservateur) était hautement héréditaire, presque autant que la taille”, assure-t-il. Reste à savoir pourquoi. “Les réponses pourraient être un rappel de réactions profondes et négatives dont nos ancêtres primitifs avaient besoin pour éviter la contamination et la maladie” Nos opinions politiques et philosophiques ne seraient donc qu’instinctives, selon ces scientifiques ? Ils y mettent toutefois un bémol : nous ne serions pas conçus pour réagir seulement à l’instinct. “La génétique détermine la taille, mais pas entièrement”, détaille Read Montague, “la nourriture, le sommeil, la malnutrition, des blessures, peuvent changer la taille finale de quelqu’un. Mais les enfants de personnes grandes ont tendance à être grands, et c’est une sorte de point de départ. Si nous pouvons commencer à comprendre que des réactions automatiques à des sujets politiques peuvent être simplement cela, des réactions, alors nous pourrions faire baisser la température de la chaudière du discours politique”. L’être humain aurait donc une “tendance politique instinctive”, qu’il serait capable de mettre de côté par sa réflexion, sa pensée raisonnée. Et lorsqu’il s’agit de sujets qui jouent sur nos instincts, ce serait une bonne raison pour ne pas les écouter et se concentrer sur notre raisonnement. En gros, même si ces chercheurs avaient raison et que l’on avait un cerveau “de droite” ou “de gauche”, cela ne devrait pas nous empêcher de faire nos propres choix basés sur des opinions raisonnées. C’est ce qui fait théoriquement l’humain, non ? Crédit photo : mix utilisant l’image IRM de Ranveig et les drapeaux de Wereon, via Wikimedia Commons) Continue reading

Le chocolat, c’est bon (aussi) pour les séniors… et leur mémoire ?

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800px-Where_Chocolate_Comes_From_(Imagicity_218).jpgCeux qui aiment vraiment le chocolat ont rarement besoin d’excuses pour en consommer, mais il est toujours agréable de voir la science confirmer les bienfaits de sa “drogue” favorite. Les sites consacrés à la santé ne s’en privent d’ailleurs pas. La bonne nouvelle du jour nous est apportée par une étude publiée dimanche dans Nature Neuroscience, et dirigée par des scientifiques du centre médical de l’université de Columbia (USA). Les flavanols, composés très présents dans le cacao, pourraient contrecarrer, voire inverser le déclin naturel de la mémoire chez les personnes âgées en bonne santé. “Au fur et à mesure que l’on prend de l’âge, on subit un déclin dans les capacités cognitives, ce qui inclut la capacité d’apprendre et de se souvenir de choses comme les noms des nouvelles connaissances, où l’on a garé sa voiture, ou encore ses clés”, explique le site de l’université de Columbia. “Ce déclin normal de la mémoire lié à l’âge démarre au début de la vie adulte, mais n’a pas d’impact visible sur la qualité de la vie jusqu’à ce que les gens atteignent la cinquantaine ou la soixantaine.” Il ne s’agit donc pas là des ravages de maladies neurologiques frappant les populations âgées, comme Alzheimer, mais bien d’un déclin normal. L’étude de l’université de Columbia s’est intéressée à la partie du cerveau que l’on nomme le gyrus denté, dont des études précédentes avaient montré qu’elle était associée au déclin mémoriel lié à l’âge, sans pour autant qu’il y ait un lien de cause à effet établi : était-ce le déclin mémoriel qui provoquait ces changements ? L’inverse ? Les deux étaient-ils causés par un même phénomène ? Pour mieux cerner le phénomène, les chercheurs ont fait absorber à des volontaires un cocktail de flavanols extraits de fèves de cacao, préparé spécialement par la société Mars (oui, celle des barres chocolatées), qui finançait partiellement l’étude. Pendant trois mois, les sujets du test ont eu droit soit à un régime de 900 milligrammes de flavanols par jour, soit un régime avec seulement 10 milligrammes. Ces sujets ont été soumis à des tests de mémoire et des clichés de leur cerveau ont été pris, avant et après l’expérience. Le résultat ? Au bout de trois mois, l’adulte moyen de la soixantaine soumis au régime avec hautes doses de flavanols se retrouve avec la mémoire d’un adulte de 30 ou 40 ans. Une “cure de jouvence” mémorielle liée au fonctionnement du fameux gyrus denté, dont les imageries cérébrales montrent des améliorations notables. Avant de vous précipiter sur la tablette la plus proche, quelques bémols sur cette étude :
  • L’échantillon de sujets-test était assez réduit de l’avis même de ceux qui ont mené l’étude. Ils prévoient de recommencer à une plus grande échelle
  • Les doses de flavanols administrées correspondraient à de très grosses quantités de chocolat si l’on voulait les égaler. On parle là de 300 grammes de chocolat noir par jour, ou peut-être 100 grammes de poudre de cacao non sucrée…
  • Oubliez les barres chocolatées. Comme l’explique au New-York Times un responsable de la nutrition chez Mars, leur processus de fabrication élimine une grande quantité de flavanols.
  • Attention aux effets secondaires. N’imaginez pas qu’en vous empiffrant de chocolat vous allez resplendir de santé : si vous en consommez beaucoup sans faire de l’exercice, vous allez vous retrouver avec d’autres problèmes de santé, et vous n’aurez pas l’excuse de ne pas vous souvenir de ce que vous aurez mangé…
L’étude a cependant le mérite de faire le lien direct entre les capacités mémorielles des sujets âgés et le fonctionnement du fameux gyrus denté…   Crédit photo : des fèves de cacao (Graham Crumb/Imagicity.com via Wikimedia Commons)

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Les plantes entendent quand on les mange

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800px-Monarch_caterpillar_eating_swan_plant_leaf.jpgC’est une histoire à faire froid dans le dos, et à culpabiliser tous les végétariens : les plantes seraient sensibles aux vibrations émises lorsque leurs prédateurs les dévorent à belles dents (ou à belles mandibules). C’est en tout cas la conclusion d’une étude très sérieuse menée par le laboratoire d’écologie chimique de l’université du Missouri, et publiée dans la revue Oecologia. Toutefois, avant de se faire des films et d’imaginer sa carotte hurlant de douleur lorsqu’on la râpe, ou hésiter à cuire ses broccoli à la vapeur de peur de commettre un crime impardonnable, il est nécessaire de préciser un peu les choses. En fait, les scientifiques ont étudié les réponses d’une sorte de chou, l’arabette des dames, à l’attaque de chenilles. Ils ont constaté que les vibrations causées par la mastication assidue des insectes poussait la plante à générer davantage d’huile de moutarde, un composé qui repousse les insectes. Une réaction de défense, donc. Mais est-ce vraiment dû aux sons ? Pour le savoir, les chercheurs ont enregistré les vibrations grâce à un micro spécial, puis ont repassé l’enregistrement à des plantes qui n’étaient pas menacées par des chenilles. Leur réaction a été la même que les arabettes attaquées : davantage d’huile de moutarde, alors qu’un groupe de contrôle, préservé à la fois des insectes et des enregistrements de vibrations, avait des taux tout à fait normaux de ce répulsif à chenilles. “Notre travail est le premier exemple de la manière dont les plantes répondes à une vibration écologiquement pertinente”, explique Heidi Appel, co-auteur de l’étude. “Nous avons trouvé que les vibrations émises par la mastication donne le signal de modifications du métabolisme de la plante, créant davantage de produits chimiques défensifs qui peuvent repousser les attaques de chenilles”. Pas de panique, cependant : vos choux ne vont pas essayer de vous empoisonner si vous mastiquez trop fort. Crédit photo : chenille dévorant allègrement une feuille (Pseudopanax via Wikimedia Commons) Continue reading

Nos ancêtres ont commencé à batifoler avec Néandertal voici moins de 60 000 ans

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439px-Homo_neanderthalensis_adult_male_-_head_model_-_Smithsonian_Museum_of_Natural_History_-_2012-05-17.jpgOn savait déjà que les ancêtres des humains modernes et l’Homme de Néandertal avaient eu une descendance commune. Ces premiers occupants de l’Europe ont en effet vu arriver les Homo Sapiens d’Afrique, et ont coexisté avec eux durant quelques milliers d’années. On a aujourd’hui davantage de précisions sur ces “mariages” inter-espèces grâce à une étude menée sous l’égide de l’institut Max Planck d’anthropologie évolutionniste et publiée hier dans la revue Nature. En utilisant un fémur complet trouvé sur les rives de la rivière Irtych, les chercheurs ont procédé au séquençage du génome d’un homme qui vécut en Sibérie voici 45000 ans. Un homme moderne, donc. “La morphologie de l’os suggère qu’il s’agit d’un des premiers humains modernes, et que c’est un individu apparenté aux populations qui sont les ancêtres directs des gens en vie aujourd’hui”, explique Bence Viola, anthropologue qui a analysé le fémur. “Cet individu est l’un des plus vieux humains modernes trouvés hors du Moyen-Orient et d’Afrique,” précise-t-il. Il vivait également à une période proche de celle à laquelle les ancêtres des Européens actuels et de ceux des habitants d’Asie orientale se sont séparé, et pourrait être le représentant d’une population de premiers migrants en Europe et Asie centrale qui n’a pas aujourd’hui de descendants directs. Comme tous les humains modernes hors d’Afrique, cet homme avait des gènes de Néandertal (la moyenne est d’environ 2% chez nos contemporains). Mais les segments de gènes de Néandertal était “substantiellement plus longs que ceux observés chez les individus d’aujourd’hui, ce qui montre que la migration des gènes des Néandertaliens vers les ancêtres de l’homme étudié s’est produite entre 7 et 13 000 ans avant sa naissance. Comprenez, que l’un (ou l’une) de ses ancêtres avait eu une descendance avec un (ou une) Néandertalien(ne). La fourchette de ce premier rapport fertile se situerait donc entre 52 et 58 000 ans avant notre ère. Que les avocats du respect de la vie privée se rassurent, on n’en est pas encore à cibler le couple mixte Homo Sapiens / Néandertal qui a eu les premiers rapports sexuels, ni à publier leurs photos dans un magazine à scandales, les paparazzi n’avaient pas encore été inventés. Mais ces études nous aident à comprendre la nature des flux migratoires des diverses espèces humaines, ainsi que la manière dont elles vivaient et interagissaient durant la préhistoire.
 
  Crédit photo : un homme de Néandertal. Reconstruction: John Gurche; photograph: Tim Evanson  Continue reading

Les gladiateurs étaient-ils végétariens ?

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800px-Jean-Leon_Gerome_Pollice_Verso.jpg Lorsqu’on pense aux gladiateurs qui combattaient dans les arènes pour distraire les citoyens romains, on pouvait les imaginer festoyer après le combat, et s’empiffrer de steaks bien saignants. Erreur ! Ils étaient quasiment végétariens, si l’on en croit une étude menée par des experts en médecine légale, et publiée cette semaine dans le journal PLOS One. Au premier siècle de notre ère, la ville d’Ephèse, aujourd’hui en Turquie, était l’une des plus grandes métropoles du monde occidental, capitale de la province impériale d’Asie. La ville avait abrité le grand temple d’Artémis, l’une des sept merveilles du monde, dont il ne reste hélas rien, et qui avait d’ailleurs été détruit bien avant la conquête romaine. Quiconque visite les ruines d’Ephèse un jour de pluie sera frappé par le fait que les égoûts romains évacuent toujours l’eau avec une efficacité inégalée, témoin du savoir-faire des ingénieurs impériaux. Ephèse avait bien entendu son cirque et ses jeux, comme toute ville romaine qui se respecte.En 1993, des fouilles archéologiques permettaient même d’y découvrir un cimetière de gladiateurs, daté des deuxième et troisième siècles de notre ère. Diverses inscriptions et objets ont en outre permis de déduire que les gladiateurs étaient enterrés à Ephèse depuis le tout début du premier siècle. Une équipe de médecine légale emmenée par le Dr Fabian Kanz, du département de médecine légale de l’université médicale de Vienne (Autriche), a étudié les os de ces combattants de l’arène, ce qui leur a permis de reconstituer leur régime alimentaire. On savait déjà, grâce à Pline l’Ancien, que les gladiateurs mangeaient des céréales, ce qui leur avait valu le surnom de “hordearii” (mangeurs d’orge). Mais ce que l’on ne savait pas, et que l’étude vient de montrer, c’est l’étendue de leur régime végétarien.

De l’orge et des boissons énergisantes… à base de cendre

En analysant les restes de 53 occupants du cimetière, dont 22 gladiateurs, les médecins ont pu faire “parler” leurs os en utilisant la spectroscopie, les pourcentages d’isotopes de carbone, d’azote et de soufre dans le collagène, ainsi que la proportion de strontium et de calcium dans ces os. Les chercheurs ont ainsi pu déterminer l’alimentation des gladiateurs par rapport au reste de la population. On sait donc désormais que le blé, l’orge et les fèves constituaient la base de leur alimentation, ce qui était aussi le cas pour les habitants “ordinaires” d’Ephèse. Le citoyen moyen devait cependant manger du grain de meilleure qualité que les gladiateurs , et ceux-ci n’avaient donc pas un “régime d’athlètes” particulier. Mais les gladiateurs avaient des besoins différents, du fait de leur activité physique intense. Ils absorbaient donc des “cocktails toniques” composés de cendres , pour se maintenir en forme. “Les cendres de plantes étaient à l’évidence consommées pour fortifier le corps après l’effort physique, et pour permettre aux os de mieux guérir,” explique le Dr Kanz à MedicalDaily. “Cela se passait de manière similaire à ce que nous faisons aujourd’hui : nous prenons du magnésium et du calcium (sous la forme de comprimés effervescents, par exemple) après l’exercice physique.” L’histoire ne dit pas s’ils avaient également des produits dopants…   Crédit image : Pollice Verso, par Jean-Léon Gérôme (1872) via Wikimedia Commons Continue reading

Les pays où Internet dort

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81170.gif Internet serait-il comme une gigantesque colonie de créatures vivantes, dont certaines dormiraient et d’autres pas ? C’est en tout cas l’impression générée par une toute nouvelle carte du “sommeil de l’Internet” dont les premiers éléments viennent d’être rendus publics par une équipe de chercheurs de l’école d’ingénieurs en sciences de l’information de l’université de Californie du Sud (ISI). Bien entendu, l’analogie avec un être vivant est une simple image, mais comme Internet est utilisé par des créatures de chair et de sang (vous et moi), il est intéressant d’étudier ce “cycle de sommeil”. Dans certains pays, comme aux Etats-Unis ou en Europe de l’Ouest, Internet ne dort jamais, alors que dans d’autres régions du monde comme l’Asie, l’Amérique du Sud ou l’Europe de l’Est, l’activité des ordinateurs connectés peut être rapprochée du cycle jour-nuit. Cela veut-il dire que l’Occident est composé d’accros à Internet qui ne dorment jamais ? Evidemment non, mais cela donne des informations sur la nature des connexions et le développement des réseaux. Ainsi, ceux qui ont des accès permanents à des réseaux à haut débit laisseront leurs appareils connectés jour et nuit. A l’inverse, ceux qui sont toujours dépendants d’accès ponctuels ne se connecteront que lorsqu’ils utilisent vraiment la connexion, donc généralement pas au beau milieu de la nuit.

A quoi ça sert ? 

Mais l’étude n’est pas focalisée sur le cycle du sommeil des utilisateurs d’Internet. Le but est de fournir des outils pour mesurer et identifier les coupures d’Internet, par exemple : connaître les “cycles de sommeil” du réseau permet ainsi d’éviter de confondre une période d’inactivité régulière avec un gros incident réseau privant d’accès une zone géographique. “Internet est important dans nos vies et pour nos entreprises, des films en streaming aux achats en ligne”, explique John Heidemann, professeur à l’ISI et l’un des chercheurs de l’étude. “Mesurer les coupures réseau est un premier pas pour améliorer la fiabilité d’Internet”. Pour lui, “Ces données servent à établir une base de l’Internet, à comprendre comment il fonctionne, pour que nous ayons une meilleure idée de sa résistance globale, et que nous puissions détecter les problèmes plus rapidement”. L’étude permet aussi de comprendre le fonctionnement du réseau à plusieurs niveaux :
  • Les politiques de développement par pays, tout d’abord : aux USA, par exemple, la connexion haut débit permanente est un objectif gouvernemental.
  • Il y a également un rapport entre le niveau de vie et l’accès nocturne : plus un pays est riche, plus il y a de chances que son Internet soit en fonction 24 heures sur 24. L’étude montre une corrélation entre le PIB et l’activité Internet, ainsi qu’avec l’utilisation électrique par personne. “La corrélation entre l’activité du réseau et l’économie nous aide à mieux comprendre notre monde”, affirment les chercheurs. En fonction du “rythme de sommeil” de votre réseau, ils peuvent prédire dans quelle région du globe vous êtes situé…
  • Des mesures de la taille et de la croissance d’Internet. Le “sommeil” permet de mieux estimer la taille globale du réseau, que l’on a tendance à considérer en fonction du nombre d’adresses, qu’elles soient actives ou non. Prendre en compte leur activité réelle est un élément important.
  • Comprendre pourquoi les réseaux “dorment” : en pratique, pourquoi les gens éteignent leur ordinateur la nuit. Que le trafic change en fonction des activités humaines, cela semble normal, mais que le réseau soit éteint dans certains endroits répond à des causes qui touchent à la sociologie autant qu’à l’informatique. Les entreprises éteignent-elles leurs ordinateurs à la fin de la journée de travail ?  Les particuliers coupent-ils toutes leurs connexions lorsqu’ils vont se coucher ? Et pourquoi le font-ils ? Quand il s’agit de cybercafés fermant la nuit, ou de pays où la connexion s’effectue par modem et ligne téléphonique, on comprend la cause de la coupure, mais qu’en est-il des endroits à connexion haut débit illimitée ? La politique d’un pays encourage-t-elle les déconnexions ? Le manque d’adresses IP disponibles pour un fournisseur d’accès l’incite-t-il à limiter les temps de connexion de ses clients ?
On le voit, cette étude offre de nombreuses directions de recherche…

Comment ils ont procédé

Rappelons que les ordinateurs connectés à Internet se voient attribuer une adresse réseau, l’IP, qui correspond peu ou prou à une sorte de numéro de téléphone pour votre connexion. La différence, c’est que selon votre mode de connexion, ce numéro peut changer régulièrement sans que vous le sachiez, et sans que cela affecte votre utilisation d’Internet (votre fournisseur d’accès possède ces adresses et vous les attribue en fonction de ses possibilités…ou de votre type de contrat). Il y a dans le monde 4 milliards d’adresses Internet au standard IPv4 (un autre standard, IPv6, qui permettra d’avoir encore plus d’adresses, est en cours de mise en place). Sur ces 4 milliards, l’équipe de l’ISI a pu monitorer 3,7 millions de blocs d’adresses, qui représentent environ 950 millions d’adresses individuelles. En les testant toutes les 11 minutes pendant 2 mois, ils ont pu ainsi observer les tendances d’activité et d’inactivité de ces réseaux. Ces données ne représentent que le début d’une étude en cours, et elles seront présentées officiellement le 5 novembre lors d’une conférence de l’ACM (association mondiale de professionnels de l’informatique). En attendant, l’équipe continue ses recherches. “Nous avons étendu notre couverture à 4 millions de blocs (plus de 1 milliard d’adresses), explique John Heidemann, qui espère que les mesures à long terme aideront à guider le fonctionnement d’Internet.   Crédit image : Un gif animé des données recueillies. Les carrés du rose pâle au rouge indiquent des activités Internet supérieures à la moyenne mondiale, ceux allant vers le bleu, des activités inférieures à la moyenne (Courtesy of John Heidemann / USC Viterbi ISI) Continue reading

Pourra-t-on bientôt se passer de lunettes ?

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Applying_riboflavin_for_LASIK_Xtra.png Dans les années à venir, même les Google Glass pourraient être un objet du passé. Si l’on en croit une communication faite ce week-end lors de la réunion annuelle de la société américaine d’ophtalmologie (AAO) par John Vukich, médecin et professeur adjoint d’ophtalmologie à l’université du Wisconsin, l’avenir résiderait dans les implants oculaires, en tout cas pour les presbytes. Il y avait déjà la chirurgie laser, comme le Lasik qui remodèle la cornée pour corriger certains problèmes visuels, mais ce procédé n’est pas généralisé dans le grand public, et n’est pas non plus (pas encore) à la portée de toutes les bourses. Désormais, il y aura donc ce qui est décrit comme un “remède sans lunette pour la presbytie”. Ceux qui, passé un certain âge, éloignent de plus en plus leurs livres et magazines afin de distinguer les lettres comprendront (à moins qu’ils n’utilisent déjà une tablette, qui permet d’adapter la grosseur des caractères à leur vue). Le remède en question, ce sont des implants incrustés dans la cornée. Trois modèles de ces implants sont actuellement inspectés par la FDA, l’agence américaine qui a seule le pouvoir d’autoriser un médicament ou un accessoire de santé (la technologie serait cependant disponible dans certains pays d’Europe et d’Amérique du Sud) : il s’agit de KAMRA, de Raindrop Near Vision Inlay et de Presbia Flexivue Microlens. De quoi faire (déjà?) jouer la concurrence en la matière. Parmi ces trois modèles, le KAMRA, cité en exemple dans la communication, est un anneau de 3,8mm de diamètre avec un trou de 1,6mm en son centre. Lorsqu’il est déposé dans une petite poche dans la cornée, il agit alors comme l’ouverture d’un appareil photo, ajustant la profondeur de champ afin que la personne puisse voir aussi bien de près que de loin. Plus besoin de s’adapter à des verres progressifs, donc, ni de chercher ses lunettes chaque fois qu’on veut déchiffrer une étiquette dans un supermarché. Lorsqu’on parle d’implants, il y a de quoi frissonner. Pourtant, le KAMRA ne prendrait que 10 minutes à installer sous anesthésie locale de surface. L’expérience serait probablement moins pénible que de se faire poser un inlay core chez le dentiste… Et elle pourrait aussi se cumuler avec un Lasik, pour acquérir une vision parfaite. L’efficacité clinique du dispositif a été testée pendant trois ans sur 507 patients presbytes non atteints de myopie, aux USA, en Europe et en Asie. 83% des sujets ont pu regagner une vision de 20/40, ce qui est le standard pour lire un journal ou conduire un véhicule sans verres correctifs. Ces résultats demeurent stables après trois ans. Des complications (vision floue) ont été traitées avec des stéroïdes, mais, assure l’étude, des améliorations dans le design des implants ont rendu ces effets secondaires moins communs. De plus, les implants peuvent être enlevés : la technique est donc réversible, contrairement aux traitements par laser. “Les incrustations cornéennes représentent une grande chance d’améliorer la vue avec le filet de sécurité que représente l’amovibilité,” assure le Dr Vukich. Si l’on considère que la presbytie, selon les chiffres avancés par l’AAO, concernerait un milliard de personnes dans le monde, cela représente tout de même un sacré marché. Reste à savoir combien de temps il faudrait pour que ce qui est aujourd’hui une technologie de pointe, à l’image de la chirurgie laser, devienne aussi courante que d’aller se faire poser une prothèse dentaire. Les fabriquants de lunettes peuvent donc dormir tranquilles pendant encore quelques années. Mais dans 20 ou 30 ans, qui sait, peut-être que les lunettes ne seront plus qu’un accessoire de mode rétro… Crédit photo : Image d’illustration prise durant une intervention Lasik (Poryongming via Wikimedia Commons)
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A-t-on (enfin) détecté de la matière noire ?

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174735main_LEFTFullDisk.jpg La matière noire, c’est un peu l’homme invisible de la physique. Elle est là, elle est même très présente, puisqu’elle composerait 85% de la matière de l’univers. Seulement, elle n’émet pas de lumière, et ne l’absorbe pas non plus. Résultat : on ne peut pas la voir. En revanche, on sait qu’elle est là, par la théorie, mais aussi par les forces gravitationnelles qu’elle exerce, et qui participent à la cohésion de l’univers : sans matière noire, les galaxies s’éparpilleraient en petits morceaux façon puzzle. Alors, comment détecter quelque chose qui n’interagit pas, ou très peu, avec la matière? C’est l’objet de la quête de la matière noire, saga moderne pour les physiciens et astrophysiciens. Ceux de l’université de Leicester (Angleterre) viennent d’en vivre un épisode dramatique, mais qui pourrait ouvrir la voie vers la détection d’une particule de matière noire, l’axion. Le professeur George Fraser, directeur du centre de recherches spatiales de l’université de Leicester, auteur principal d’une étude publiée ce lundi dans la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society n’en verra malheureusement pas la confirmation (ou l’infirmation) : il est décédé dramatiquement en mars. Mais qu’a donc découvert cette équipe ? “Le fond diffus de rayons X – le ciel, après que l’on ait enlevé les sources lumineuses de rayons X – paraît inchangé, quel que soit l’endroit d’où on l’observe”, explique l’un des co-auteurs de l’étude, le  Dr.Andy Read. “Cependant, nous avons découvert un signal saisonnier dans ce fond de rayons X qui n’a pas d’explication conventionnelle, mais qui est en accord avec la découverte d’axions.” Il semblerait, selon l’étude, que les axions sont produits dans le coeur du Soleil, et en réagissant avec les ceintures magnétiques qui protègent la Terre, ils se transformeraient en rayons X. Le signal dû à ces axions serait donc plus grand lorsqu’on l’observe en direction du Soleil. Axion_PR.png Cette étude est cependant discutée, il y a des pour, et des contre. “Ces découvertes excitantes, le dernier papier de George, pourraient être vraiment innovantes, et potentiellement ouvrir une fenêtre sur une nouvelle physique et pourrait avoir des implications énormes, non seulement pour notre compréhension du véritable ciel des rayons X mais aussi pour identifier la matière noire qui domine le contenu massif du cosmos”, déclare Andy Read. Il met cependant un bémol à son enthousiasme dans un entretien avec la revue Nature : “Nous avons trouvé un résultat inhabituel que nous ne pouvons expliquer par aucune méthode conventionnelle, et cette théorie de l’axion , elle, l’explique. Mais c’est juste une hypothèse, et beaucoup d’hypothèses ne survivent pas.” Christian Beck, qui a travaillé sur les axions à l’université Queen Mary de Londres (et n’a pas participé à l’étude) déclare au Guardian que “les axions de matière noire, ou des particules ressemblant aux axions, pourraient être responsables de ceci car elles peuvent se transformer en photons dans le champ magnétique terrestre. Cette découverte pourrait potentiellement être très importante. Ce qui est moins clair, cependant, est si toutes les autres explications de l’effet mesuré peuvent être exclues. Une véritable découverte de matière noire qui soit convaincante pour la plupart des scientifiques nécessiterait des résultats réguliers de plusieurs expériences différentes utilisant différentes méthodes de détection, en plus de ce qui a été observé par le groupe de Leicester”. Prudence donc, l’affaire des ondes gravitationnelles, toujours en suspens, montre que dans ce domaine il faut parfois attendre des mois après l’enthousiasme initial pour que la science tranche. Mais si elle s’avérait exacte, l’article de feu le professeur Fraser ferait date dans l’histoire.   Credits photos : - Image du soleil obtenue par la mission Stereo (NASA) - Schéma (pas à l’échelle) montrant les axions (en bleu) en provenance du Soleil se changeant en rayons X (orange) au contact du champ magnétique terrestre (en rouge), qui sont ensuite détectés par l’observatoire XMM-Newton. (© Université de Leicester). Continue reading