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Le Monde selon la Physique ( PHYSICS WORLD COM ) : nov 2015 -1ère partie

Publié le 17 novembre 2015 par 000111aaa

Aujourd’hui une seule traduction complète   accompagnée des résumés habituels …que je retrouve en général un mois ou deux après  sur les magazines auxquels je suis abonné !

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1 : RESUME

Portable brain scanner allows PET in motion

2 comments

Scanner records high-resolution images of structures deep within the brain

Julie Brefczynski-Lewis demonstrates portable PET brain scanning

Deep view: Brefczynski-Lewis in the PET brain-scanning helmet

Un dispositif  portable de numérisation du  cerveau  et qui fournira des images à haute résolution de  sa totalité  et avec un  sujet éventuellement  en mouvement  vient d’étre   développé par des chercheurs américains.  Cette  nouvelle approche - dite tomographie ambulatoire par émission de positons  en microdose ( acronyme ;AMPET) - miniaturise la tomographie par émission de positons  bien connue (TEP), de telle sorte qu'il  puisse  s’adapter  sur un casque  porté pendant la numérisation.

Les imageurs cérébrales cliniques exigent actuellement un compromis entre le mouvement et la résolution. Des  appareils larges et arrimés au sol ( par exemples  des techniques tels que le PET, imagerie par résonance magnétique (IRM) et la magnétoencéphalographie (MEG) - fournissent des images à haute résolution, mais nécessitent que  le participant  rester complétement immobile. Par ailleurs, d’autres  approches telles que l'électroencéphalographie et  la spectroscopie proche infrarouge peuvent  être utilisé avec un sujet en mouvement, mais  présentent  une faible résolution spatiale et ne peuvent visualiser  certaines structures importantes telles que l'hippocampe et l'amygdale profondément  enfouies dans le cerveau.

 Il s agissait donc de trouver le bon compromis ! Julie Brefczynski-Lewis, de l' Université Ouest de Virginie (WVU) Centers for Neuroscience avec  ses collègues ont construit un anneau de détecteurs SIPM qui s’adapte  autour de la tête  et requiert également une dose de rayonnement beaucoup plus faible que les scanners conventionnels.

 MON COMMENTAIRE  /Pour avoir subi N  scanners et IRM  je souligne en outre le fait d’être moins stressé avec ce genre de perfectionnement !Je ne parle pas non plus du gammamètre de SACLAY   qui nous enfermait  dans du plomb en caleçon  dans le noir pendant une heure et que nous appelions par dérision : le «  cercueil  type CEA » !

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2 : RESUME

Balloon bursts approach the speed of sound

2 comments

Energy is released by creating increasing numbers of tears in a balloon's fabric

Faire éclater  des  ballons est très amusant, mais  un peu  de  physique fascinante se cache dans la façon dont le tissu du ballon est déchiré. Deux physiciens en France ont étudié le processus d'éclatement en utilisant une caméra à haute vitesse, et ont découvert qu'il y a  un point critique du gonflement  d'un ballon au-delà duquel il va  se créer de beaux motifs de fleurs  quand  il éclate !!!

L'artiste français Jacques Honvault es

Time sequences showing two different balloons bursting

Slow motion: single-slit and multiple fragments

t célèbre pour ses images photographiques à grande vitesse, y compris une frappe spectaculaire d'une fragmentation de ballon juste . Ce motif floral   a  fasciné le physicien Sébastien Moulinet de l'École Normale Supérieure de Paris, parce que le modèle de fragmentation est très similaire aux modèles de fissures qui peuvent se former lorsqu’un  matériau tel que le verre est frappé par un marteau.

MON COMMENTAIRE / Les photos montrent comment des tensions provoquent de tels déchirements ;  C EST DE LA PHYSIQUE AMUSANTE ET PEUT ETRE UTILE …..ALORS POURQUOI PAS ?

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3 :RESUME


Bouncing droplets powered by evaporation

Trampoline effect could lead to self-cleaning surfaces

  
This sequence of images shows a water droplet bouncing on a superhydrophobic silicon micropillar surface. Time advances from left to right. (Courtesy: Dimos Poulikakos/ETH Zurich)
This sequence of images shows a water droplet bouncing on a superhydrophobic silicon micropillar surface. Time advances from left to right. (Courtesy: Dimos Poulikakos/ETH Zurich) close or Esc Key

  Des gouttelettes   d’eau jetées sur une surface spécialement conçue vont rebondir spontanément par simple évaporation d'une partie de leur liquide, selon des scientifiques en Suisse. Et ces rebonds deviennent successivement plus élevés jusqu'à ce que les gouttelettes gèlent. Les chercheurs( Dimos Poulikakos et ses collègues de l'ETH Zurich) pensent que  ce type d’ effet pourrait être mis  en œuvre avec des surfaces autonettoyantes( très hydrophobes)

Ce rebond  n’est pas sans rappeler l'effet Leidenfrost bien connu, selon laquelle une goutte de liquide peut léviter légèrement au-dessus d'une surface chaude  par exemple une poêle à frire. La température élevée au-dessous de la gouttelette évapore une partie de son liquide pour créer une pression de vapeur qui compense la poussée de gravité vers le bas et maintient la gouttelette en l air.

MON COMMENTAIRE/ Pour avoir utilisé pendant 20 ans  l’azote liquide dans mes pilotes  et mes pièges  a condensation d' UF6  , j e connais trés bien cet effet de formation  d' une couche de vapeur instantanée  et nous l' appelons nous français «  caléfaction »

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4 :RESUME

Strong interaction between antiprotons is measured for the first time

"Unsurprising" results back up CPT symmetry

En examinant  les conséquences des collisions d'ions d'or à des vitesses  près de la vitesse de la lumière, une équipe internationale de physiciens  vient de  réussir  à  mesurer l’ interaction forte  s exerçant entre paires d'antiprotons pour la première fois. Les chercheurs ont constaté qu à de très courtes distances,  les antiprotons -  c est a dire  les antiparticules de protons – s’ attirent les uns les autres  tout comme les protons  le font. Ce résultat était attendu, il devrait améliorer notre compréhension de la façon dont  les antinoyaux sont maintenus ensemble. Il renforce également l'idée que la symétrie  de charge, de  parité et de renversement du temps (CPT) est une symétrie fondamentale de la nature.

Artist's impression showing two interacting antiprotons

Opposites attract: antiprotons attract each other just like protons

 À de très courtes distances, la force forte  est beaucoup plus forte que la force électromagnétique, qui tend à repousser  des protons ( de même charge  électrique ) et il y a donc attraction   mutuelle entre protons …...

Cette dernière expérience a été réalisée grâce à la collaboration de STAR duRHIC( Laboratoire national de Brookhaven Collisionneur d'ions lourds relativistes Aihong Tang  et coll)Outre le fait de montrer que la force entre les antiprotons est attractive , l'équipe a également pu mesurer deux autres paramètres importants - la longueur de diffusion et la portée effective de l'interaction.

Il est le miroir  auquel nous pensons que la nature obéit

MON COMMENTAIRE / Il rejoint celui  de Daniel Kaplan ( the Illinois Institute of Technology) :

Il est pas surprenant que les chercheurs ne trouvent pas de violations de la symétrie  CPT  dans ce cas ….. Si de telles violations existaient, elles  devraient être beaucoup plus faibles que la force forte. Cela signifie que  les manips STAR devraient   être beaucoup plus sensibles…… Et elles ne sont pas déjà évidentes à réaliser !

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5 : TRADUCTION

Mysterious dust and diffuse aurorae envelop the red planet

1 comment

MAVEN spacecraft spots tiny particles surrounding Mars that could have an interplanetary origin

Artistic impression of the MAVEN spacecraft as it orbits Mars

Dusty dips: MAVEN has found dust high above the surface of Mars

De minuscules particules de poussière ont été trouvés flottantes  plus de 1000 km au-dessus de la surface de Mars - environ 10 fois plus élevées que les scientifiques planétaires n’avaient prévu de les trouver. Les particules ont été repérées par la sonde de la NASA MAVEN, et leur présence suggère que la planète rouge accumule  la poussière du système solaire. Cette découverte pourrait fournir des indices importants sur la façon dont se déplacent  les poussières autour du système solaire.

Les scientifiques savaient déjà que la poussière est soulevée jusqu'à 100 km de la surface de Mars par  des "tourbillons de poussière» soit  localisées soit générales . La poussière qui est  au dessus  de 150 km environ de la surface pourrait provenir de l'érosion des surfaces des lunes martiennes Phobos et Deimos. Cependant, des calculs suggèrent que cette poussière serait entreé dans l'atmosphère martienne  par l'intermédiaire d'un anneau en forme de beignet autour de la planète – lequel  anneau n'a pas été détecté par Maven.

Ces particules de poussière mystérieuses ont été vues par Maven  quand il suit  son orbite très elliptique  autour de Mars,  et qui varie en altitude de 150 à 6200 km.  L’orbite  de MAVEN autour de Mars a commencé en Septembre 2014, et son instrument Langmuir Probe et Waves (LPW) détecte la poussière en détectant les nuages ​​de plasma minuscules qui sont créés lorsque les particules de poussière frappent l'engin.

Étant donné que toute la surface de MAVEN joue le rôle de détecteur, on peut mesurer de très faibles concentrations de poussière. La taille de chaque particule détectée est estimée à partir de l'amplitude de son signal de LPW, et les données ont été recueillies sur sept mois, ce qui correspond à plus de 1000 passes  à moins de 150 km de la surface martienne.

Les données révèlent une concentration relativement constante de particules de poussière àdepuis une altitude d'environ 1500 km  jusqu’à 500 km environ. À  des hauteurs inférieures, le nombre de particules augmente  alors  rapidement, et  par un facteur de cinq  jusqu’à  150 km - la plus basse altitude sondée . Des expériences en laboratoire suggèrent que les particules sont environ 1à12 pm en taille, mais les chercheurs ne peuvent pas se referer  à tout mécanisme connu qui pourrait propulser  une telle  poussière depuis  la surface au-delà d'une hauteur d'environ 150 km.

"Si la poussière provient de l'atmosphère, ceci suggère que nous ignorons un processus fondamental dans l'atmosphère martienne», dit Laila Andersson, qui est l'auteur principal d'un article dans Science qui analyse les données de l'LPW. Écrivant dans le dernier numéro de Science, Andersson et ses collègues estiment que la poussière interplanétaire serait  à l'origine et ce  pourrait être des particules entraînées par le vent solaire ou des débris introduits dans le système solaire interne par des comètes.

Si  c’était le cas, Mars ne serait  pas seul comme  collecteur de poussière interplanétaire. L'atmosphère de la Terre en  contient aussi, et l'équipe a utilisé des mesures antérieures effectuées sur la Terre  pour estimer combien de poussière interplanétaire devrait être trouvé sur Mars. Ce calcul indique que le LPW aurait  vu seulement une petite fraction de la poussière interplanétaire pouvant entourer Mars.

Sur Sciences  figurent  également trois autres articles se  rapportant les résultats Maven. L'orbite de Maven a été réajustée de temps en temps de sorte qu'il est descendu  à moins de 120 km de la surface de Mars. Ces campagnes " deplongées  profondes" ont  permis à Maven  de tester  la haute atmosphère de la planète, où Stephen Bougher de l'Université du Michigan et une équipe internationale ont mesuré les concentrations de gaz dont le dioxyde de carbone, l'argon, l'oxyde d'azote et de l'oxygène.

Ils ont constaté que les concentrations variaient sensiblement d'immersion à immersion, ce qui suggère que la haute atmosphère est un endroit dynamique. L'équipe a également mesuré les variations dans le champ magnétique de Mars à chaque plongeon . Ses résultats suggèrent que  ce sont deux   paramètres ,la croûte de la planète et le vent solaire  qui contribuent aux propriétés magnétiques de la planète Mars.

Dans un autre document, Bruce Jakosky de l'Université du Colorado à Boulder et ses collègues décrivent comment ils ont utilisé les instruments à bord  de Maven pour travailler sur la façon de nombreux ions  à échapper à l'atmosphère martienne au cours  de sursauts solaires. Cette information pourrait aider les scientifiques à comprendre comment un morceau important de l'atmosphère aurait été perdue par Mars au début de son histoire.

Le document final se concentre sur un événement qui a eu lieu dans l'hémisphère nord de la planète : des aurores ( boréales) Nick Schneider de l'Université du Colorado et ses collègues ont utilisé le spectrographe imageur dans l'ultraviolet de Maven pour étudier cette version martienne des aurores boréales, qu’ ils ont trouvé  mieux réparties et diffuses que  leurs homologues terrestres.

Les quatre documents sont publiés dans un numéro spécial de Science.

A propos de l'auteur

Hamish Johnston est rédacteur en chef de physicsworld.com

 MON COMMENTAIRE /  STEPPE    présente une remarque sur l’influence du vent solaire   que vous pourrez vous traduire . Personnellement  j’étais à  PRINCETON  lorsque j’ai vu  le film  «  perdu sur Mars »  et subi les questions de ma famille  sur les tempêtes  infernales et subites de sable que le film présente …..  Je leur ai expliqué , qu’ a l’altitude du sol de Mars  plusieurs  paramètres  jouent en sens contraire :1°/la pression y est très faible  ( 6 ,3 mm de mercure  c’est déjà le vide d’une pompe a palettes de type labo ) .2°/ qu’il faut des gradients de température  importants sur les diverses portions de l’atmosphère martienne    pour fournir des phénomènes de vents si forts  par convection   nécessaires .. ;3°/ ainsi que des masses de particules très fines ;;;;; Donc une fois  enlevées du sol  , l’énergie  cinétique ( ½ mv²  )  n’est peut-être pas suffisante pour justifier l’accident du début du film …..…..


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