Choses à Savoir SCIENCES

Il existe de nombreux volcans de par le monde, dont beaucoup sont encore très actifs. Si l'on se fonde sur les types d'éruptions qu'ils provoquent, il en existe deux grandes catégories.On trouve d'abord des volcans effusifs. Ils se caractérisent surtout par le comportement de la lave, qui dévale rapidement, en coulées abondantes et fluides, les pentes du volcan.Un volcan effusif ne produit donc pas d'explosion et très peu de cendres. Il est généralement en forme de cône et présente, à son sommet, un large cratère. Ces volcans ont reçu d'autres appellations, comme "laviques", ou "hawaïens", en raison de la présence, à Hawaï, de spécimens caractéristiques.Comme leur nom l'indique, les volcans explosifs se signalent par de violentes explosions. Elles projettent des cendres et des matériaux à des kilomètres à la ronde, rendant ces éruptions plus spectaculaires mais aussi plus dangereuses.Ces volcans explosifs sont eux mêmes divisés en plusieurs catégories. On trouve ainsi des volcans "vulcaniens", qui se signalent par de puissantes expulsions de cendres et de matériaux incandescents. Comme souvent avec les volcans explosifs, la lave est trop visqueuse pour provoquer des coulées.Elle est tout aussi épaisse dans le cas d'une éruption "plinienne". Celle-ci se manifeste par une explosion très violente et l'éjection de nuages de cendres et de nuées ardentes à des hauteurs impressionnantes.De son côté, une éruption "péléenne" se caractérise aussi par l'apparition du nuées ardentes et la projection de roches à de grandes distances. Enfin les éruptions "stromboliennes", qui présentent une explosion, avec éjection de cendres, mais aussi des coulées de lave, sont une sorte de compromis entre les deux sortes d'éruptions.Mais les volcans terrestres ne sont pas les seuls. En effet, il existe des volcans sous-marins, qui sont même plus nombreux. Dans ce cas, l'éruption, dite "surtseyenne", présente des caractères spécifiques.En effet, la lave s'échappe d'abord du volcan puis, au contact de l'eau, se vaporise, pour se transformer notamment en gaz carbonique. On peut classer ces volcans dans la catégorie explosive, puisque, même dans ce cas, des explosions spécifiques se produisent.

Les romans et films de science-fonction présentent parfois notre univers comme une sorte de jeu vidéo. Mais cette idée un peu folle n'a pas seulement germé dans l'esprit fertile des romanciers et des scénaristes.Un physicien britannique, Melvin Vopson, soutient, lui aussi, que notre monde ne serait en fait qu'une simulation informatique, dans lequel nous ne serions que de simples pions.Pour énoncer cette stupéfiante théorie, le scientifique s'appuie sur la seconde loi de la thermodynamique. Elle postule que l'entropie d'un système fermé, autrement dit l'état d'agitation qui le caractérise, ne peut que croître ou stagner. En tout cas, elle ne peut pas diminuer.Cette loi démontre donc le caractère irréversible de toute création d'entropie. Les phénomènes qu'elle concerne sont donc à sens unique.Or, pour Melvin Vopson, cette loi, pourtant essentielle à la compréhension de notre univers, n'est pas toujours observée. Elle ne le serait pas, notamment, dans le domaine de l'information.Ce que le physicien appelle ainsi, ce sont, par exemple, les informations nécessaires aux relations que doivent entretenir les particules subatomiques pour former un atome. Pour le scientifique, ces informations ont une masse, aussi infime soit-elle.Au sein de notre univers, l'information ferait donc partie de la matière. Melvin Vopson aurait démontré que, dans le cas des systèmes d'information, l'entropie pourrait rester constante ou même diminuer. C'est sur la base d'un tel constat qu'il a créé ce qu'il appelle la "deuxième loi de l'infodynamique", un néologisme forgé à partir du mot "thermodynamique".Un tel phénomène, qui contredit la seconde loi de thermodynamique, s'expliquerait cependant très bien si notre monde n'était qu'une simulation informatique. En effet, cette diminution de l'entropie informationnelle, si l'on peut dire, serait l'équivalent de la compression des données à laquelle on doit procéder, dans un système informatique, pour économiser la mémoire d'un ordinateur.Cette "seconde loi de l'infodynamique" jouerait d'ailleurs un rôle dans d'autres domaines, comme la biologie. Elle tendrait ainsi à prouver, pour le physicien britannique, que les mutations génétiques ne se font pas au hasard, mais pour réduire l'entropie de l'information.

On le sait, les humains ne sont pas les seuls à ressentir des émotions. Les animaux y semblent aussi sensibles que nous.Pour mieux comprendre comment ils réagissent à des stimuli externes, des chercheurs ont confronté des groupes de poules à certaines situations. Et ils se sont rendu compte que, dans certaines circonstances, ces volatiles avaient tendance à rougir, comme les humains.Cette rougeur, peut-être causée par un afflux de sang, apparaît à des endroits précis, comme les joues ou les oreillons, des parties charnues situées sous les plumes de l'oreille.Les chercheurs ont étudié des milliers de photos, prises sur un groupe de poules. Ils ont alors remarqué, sur certains clichés, que les joues des poules ne rougissent pas quand elles sont calmes. Tout comme les humains, là encore.En revanche, ces rougeurs apparaissent quand elles sont placées dans des circonstances plaisantes, comme la distribution de vers, une friandise que ces gallinacés apprécient beaucoup.Mais ces poules rougissent encore plus quand elles sont placées dans des conditions difficiles, comme une capture par le fermier par exemple.Il s'agit d'un phénomène très rapide, la rougeur ne se manifestant que durant quelques secondes. Les spécialistes n'en connaissent pas la raison exacte, même s'ils pensent que, comme chez l'homme, cette subite rougeur pourrait être provoquée par un afflux sanguin.Par ailleurs, la face d'une poule sera plus claire si elle se trouve dans un environnement rassurant, en présence de personnes qui lui sont familières. De telles différences de coloration pourraient donner d'utiles renseignements sur l'état émotionnel de ces volatiles.Un indicateur pertinent, qui pourrait aider à améliorer leur cadre de vie. Une bonne nouvelle pour les défenseurs du bien-être animal.Il reste aux scientifiques à mieux appréhender le fonctionnement de ce mécanisme. Ainsi, ils cherchent à comprendre le sens de ces rougissements quand les poules sont entre elles.Il s'agit aussi, pour les chercheurs, de relier ces rougeurs fugaces à d'autres comportements des poules, comme les mouvements dont elles agitent les plumes de leur tête.

Les agences spatiales réfléchissent à la manière de mouvoir les engins qu'elles déploient dans l'espace. C'est ainsi que la NASA vient de lancer un nouveau satellite.Il devrait lui permettre de tester un nouveau mode de propulsion. En effet, ce satellite devrait déployer dans l'espace une voile de 80 m2, conçue dans des matériaux très légers.Le satellite, de la taille d'un four micro-ondes, selon les indications de la NASA, doit être placé en orbite, à environ 1.000 kilomètres au-dessus de la Terre, avant de déployer la voile en question.Mais quel est le but de cette voile ? Elle doit tester un nouveau mode de propulsion. En effet, la lumière du Soleil, ou, pour être plus précis, les photons qui la composent, atteignent la voile et la mettent alors en mouvement.Cette propulsion photonique, comme on l'a baptisée, se comporte un peu comme le vent qui gonfle les voiles des bateaux et les pousse en avant.Une telle énergie comporte de notables avantages. Elle est inépuisable et la voile qui l'utilise coûte moins cher que d'autres technologies. Enfin, d'un point de vue environnemental, elle sans reproche.Cette voile solaire n'est pas la première à avoir été lancée dans l'espace. En 2010, en effet, l'Agence spatiale japonaise (JAXA) y a envoyé une voile d'une superficie de plus de 173 m2.Et des projets encore plus ambitieux sont à l'étude. En effet, une société américaine a mis au point, pour le compte de la NASA, une voile de plus de 410 m2. Elle est fabriquée avec un matériau encore plus fin qu'un cheveu.Mais l'agence spatiale américaine voit encore plus grand. Elle a en effet prévu de déployer une voile solaire de 1650 m2, ce qui représente la superficie de plusieurs terrains de football.La propulsion photonique pourrait propulser des vaisseaux dotés de cette voile vers des régions très lointaines, au-delà du système solaire, là où les modes de propulsion habituels sont incapables de les amener.

On sait que la Terre est constamment bombardée par des rayons cosmiques. Ces minuscules particules subatomiques, surtout des protons et des noyaux d'atomes, nous viennent de l'espace.En temps ordinaire, notre planète est préservée de ces rayons, dont les effets peuvent être néfastes, par le champ magnétique terrestre.Mais, au cours de la longue histoire de la Terre, ce bouclier a souvent été affaibli. C'est notamment ce qui se produit dans les périodes d'inversion magnétique, quand le Nord magnétique se retrouve à la place du pôle Sud géographique.Dans ce cas, le champ magnétique terrestre est annulé. La dernière inversion de ce type a eu lieu voilà 780.000 ans.Mais il arrive aussi que le champ magnétique se comporte comme s'il allait s'inverser. Mais, en fait, il s'effondre avant de retrouver sa position normale.C'est d'un de ces événements, survenu il y a 41.000 ans, que les chercheurs ont retrouvé la trace. En étudiant des échantillons prélevés dans des sédiments océaniques, ils ont retrouvé un élément qui est produit par le choc entre des particules cosmiques et des atomes d'oxygène ou d'azote.La présence de cet élément, le béryllium 10, est donc bien la preuve du bombardement, par des rayons cosmiques, d'une planète qui n'était plus protégée par son bouclier magnétique.L'importance de cette découverte ne tient pas seulement à ce qu'elle révèle du passé de notre planète. Elle pourrait aussi contenir des informations sur son avenir et celui de l'humanité.En effet, les chercheurs voient des similitudes entre cet effondrement du champ magnétique terrestre, qui s'est produit voilà plus de 40.000 ans, et l'affaiblissement actuel de ce bouclier. Il a en effet déjà perdu, depuis 3.000 ans, près d'un tiers de sa puissance.Et il se pourrait bien que cet affaiblissement se traduise finalement, dans deux millénaires environ, par une annulation de ce champ magnétique. Avec de graves conséquences sur la nature et les êtres humains.Même si leur survie, en tant qu'espèce, n'est pas menacée, ces rayons cosmiques provoquent tout de même des mutations cellulaires pouvant affecter leur santé.

Depuis longtemps, les scientifiques cherchent à créer des matériaux bidimensionnels. Composés d'une seule couche d'atomes, ces matériaux ont en effet des propriétés semi-conductrices qui les rendent très utiles.C'est ainsi que les chercheurs avaient réussi à isoler le graphène, composé d'une seule couche de graphite. Leur ambition a ensuite été de créer, sur le même modèle, la feuille d'or la plus fine qu'on ait jamais vue.Une équipe de scientifiques vient d'y parvenir. Pour mettre au point cette feuille d'or, de l'épaisseur d'un seul atome, ils se sont inspirés des techniques traditionnelles des forgerons japonais.Pour créer cette feuille d'or ultrafine, les scientifiques ont utilisé un matériau en trois dimensions, comprenant notamment du carbone, du titane et du silicium. Ils ont alors versé sur ce matériau une mince couche d'or.L'or s'est alors progressivement infiltré dans ses diverses couches. Ceci fait, il fallait retirer les autres composants, pour ne plus laisser que l'or.Pour y parvenir, les chercheurs ont utilisé le "réactif de Murakami", une technique ancienne, mise au point par les forgerons japonais. Elle fait partie des procédés d'"attaque métallographique", qui permettent de révéler certaines caractéristiques d'un métal.Cette méthode permet notamment d'isoler certains composants du métal. Ils ont ensuite ajouté une substance permettant d'éviter le regroupement des atomes d'or. La plus fine feuille d'or jamais créée venait ainsi de naître.Quant à ses applications potentielles, elles sont nombreuses. En effet, cette feuille d'or pourrait contribuer à la production de carburants comme l'éthanol.Elle pourrait aussi faciliter la production d'hydrogène à partir de l'eau. Ce qui n'est pas sans importance, l'hydrogène servant notamment à valoriser les déchets industriels ou à décarboner l'industrie.Cette feuille d'or pourrait également permettre de détecter certains gaz ou de dépolluer l'eau. Grâce à elle, il serait aussi plus facile de mettre au point certains dispositifs miniaturisés.Du point de vue de la recherche fondamentale, cette découverte offre enfin de nouvelles perspectives à la science.

Membre de l'Académie française, le comte de Buffon est l'un des esprits les plus brillants du siècle des Lumières. S'intéressant aux sciences dès sa jeunesse, il fait la connaissance de Voltaire et traduit un des ouvrages de Newton.Mais il se passionne plus spécialement pour la nature et les animaux. C'est ainsi que, sous le règne de Louis XV, il est nommé intendant du jardin du Roi, puis responsable du jardin des Plantes à Paris.L'administration de cet endroit dédié à l'étude de la nature a beaucoup fait pour assurer, jusqu'à nos jours, la renommée de Buffon. Il agrandit beaucoup les lieux, s'entoure de brillants esprits et fait de ce jardin un lieu d'expérimentation, où il observe la nature et vérifie la pertinence de ses hypothèses.En plus de la création du cabinet d'histoire naturelle du Roi, noyau des futures collections du Muséum d'histoire naturelle, Buffon rédige un ouvrage majeur, l'"Histoire naturelle".Cette véritable somme, dont 36 volumes paraissent du vivant de Buffon, est considérée comme une œuvre capitale dans le domaine des sciences de la nature. On estime parfois que, par certaines des thèses qui y sont développées, Buffon apparaît comme un véritable précurseur de Charles Darwin.Avec un siècle d'avance, il émet l'idée, alors iconoclaste, que les espèces ne sont pas immuables et qu'elles peuvent changer au cours du temps. Certes, il ne parle pas d'"évolution", mais il a eu, dans ce domaine, la même intuition que Darwin.Il a aussi suggéré que des espèces pouvaient s'éteindre, ce qui, à une époque où le rôle de la religion dans la création et le fonctionnement du monde était prépondérant, ne paraissait pas cohérent avec le projet divin. Dieu, en effet, n'avait aucune raison de faire disparaître une espèce qu'il avait créée.Il a aussi souligné les similitudes existant entre le singe et l'homme. Buffon aurait même réfléchi à la présence, chez tout homme, d'un mécanisme interne permettant d'expliquer le développement de l'organisme humain. Ce qui n'est pas sans rapport avec le concept d'ADN.

On sait que, dans l'espace, le corps humain ne se comporte pas comme sur terre. C'est d'ailleurs pour les habituer à ces nouvelles conditions que les astronautes sont soumis à un entraînement complet avant de partir en mission.Les cosmonautes doivent donc adapter leurs comportement à leur nouvel habitat. Ainsi doivent-ils s'abstenir de pleurer. Sur terre, une telle action, si elle exprime de la tristesse, n'a rien de gênant ou de dangereux.En effet, quand un terrien pleure, les larmes qui se forment alors sont attirées, comme toute chose, par la gravité terrestre et coulent donc le long des joues.Mais dans l'espace, il n'en va pas de même. Là, en effet, la pesanteur liée à la gravité terrestre ne joue pas. En état d'apesanteur, la larme qui se forme dans l'œil de l'astronaute ne s'écoule pas vers le bas, comme sur terre.L'eau, qui ne peut plus s'échapper de cette manière, va s'accumuler autour des yeux. Au bout d'un certain temps, des picotements apparaissent. Et, si rien n'est fait, une sensation de brûlure peut se manifester.Peu à peu, une véritable poche d'eau se forme sous les yeux, ce qui n'est guère agréable pour le cosmonaute. Et si cette boule grossit assez, elle finit par se détacher et flotter dans l'espace. C'est ainsi qu'il est possible de voir ses larmes danser autour de soi.Si l'astronaute est dans le vaisseau spatial, il lui suffit de prendre un mouchoir et d'essuyer ce trop-plein d'eau. Mais il ne peut le faire s'il en est sorti. Dans ce cas, en effet, il a dû mettre son casque.C'est la mésaventure qui est arrivée, en 2001, au cosmonaute Andrew Feustel. Il a en effet reçu du liquide antibuée dans l'œil. Le casque sur la tête, il ne pouvait s'essuyer les yeux. Il en a donc été réduit à se frotter le visage contre la mousse qui tapissait l'intérieur de son casque.Si un cosmonaute se sent un peu déprimé, il a donc tout intérêt à ne pas sortir de son vaisseau !  

On sait que l'azote existe d'abord à l'état gazeux. En effet, ce gaz représente près de 80 % de l'air que nous respirons. On le trouve aussi dans les bouteilles des plongeurs. Il est même indispensable à la vie. Sans l'azote, en effet, il n'y aurait ni ADN ni protéines.Mais l'azote existe aussi sous forme liquide. Cependant, pour obtenir de l'azote sous cette forme, il faut beaucoup le refroidir. De fait, il faut le porter précisément à la température de -195,79°C.Celle-ci représente le point d'ébullition de l'azote, autrement dit la température marquant le passage de l'état gazeux à l'état liquide.Si l'on continue à refroidir l'azote, la température ne descend pas davantage, mais le gaz passe à l'état liquide. C'est le même mécanisme qui est à l'œuvre, mais en sens inverse, quand on chauffe de l'eau.Portée à plus de 100°C, elle continue à bouillir, mais, au lieu de chauffer davantage l'eau, cette augmentation de la température entraîne, là aussi, un changement d'état : le liquide se transforme en gaz.L'azote gazeux passe donc à l'état de liquide, d'où s'échappent des vapeurs blanches. On ne s'étonnera pas que, ramené à une telle température, il soit alors aussi froid. Et il ne restera à l'état liquide que s'il est maintenu à cette température très froide. S'il se réchauffe, il redevient un gaz, ce qui est son état normal.L'azote liquide, très froid, est conservé dans des récipients spécifiques, appelés "vases Dewar". Comprenant une double paroi, entre lesquelles on a fait le vide, ils sont conçus pour conserver le froid dans les meilleures conditions.Placé dans ces vases, en effet, l'azote liquide est isolé de l'extérieur, et donc insensible aux transferts thermiques qui pourraient à nouveau le transformer en gaz.Les applications de l'azote liquide sont nombreuses, notamment en cuisine, où l'on s'en sert pour obtenir la congélation rapide des aliments. Il est également utilisé dans de nombreux secteurs, comme la construction ou l'informatique, où il permet de refroidir les processeurs.