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Choses à Savoir SCIENCES
Pourquoi dit-on que les trous noirs « rotent » ?
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Rediffusion - Les trous noirs sont parmi les objets les plus intrigants de l'univers. On le sait, leur champ gravitationnel est tel que rien ne peut s'en échapper, pas même la lumière. D'où leur nom.
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Pourquoi faisons-nous les mêmes cauchemars ?
02:09|Vous êtes-vous déjà demandé pourquoi vous vous souvenez plus souvent de vos cauchemars que de vos rêves agréables ? Ce phénomène a une explication scientifique, liée à la biologie du sommeil, à la mémoire et même à l’évolution.Le rôle du sommeil paradoxalNos rêves les plus intenses, qu’ils soient positifs ou négatifs, se produisent principalement pendant le sommeil paradoxal, une phase où l’activité cérébrale est proche de l’éveil. Les cauchemars, eux, surviennent souvent en fin de nuit, lorsque cette phase est plus longue. Comme nous nous réveillons plus fréquemment après un cauchemar, il est plus facile de s’en souvenir. En revanche, un rêve agréable peut s’effacer rapidement si nous replongeons dans un sommeil profond.Une question d’émotions et de mémoireLes émotions jouent un rôle crucial dans la mémoire. Le cerveau est conçu pour mieux enregistrer les événements marquants, notamment ceux liés à la peur ou au stress. C’est un héritage évolutif : nos ancêtres devaient retenir les expériences dangereuses pour éviter de répéter des erreurs fatales. Un cauchemar, qui active des émotions intenses comme l’anxiété ou la panique, a donc plus de chances de rester gravé dans notre mémoire.Un mécanisme d’adaptation évolutifCertains chercheurs pensent que les cauchemars servent de « simulation » pour nous préparer à affronter des situations menaçantes. Ce serait une sorte d’entraînement mental, permettant d’anticiper les dangers et d’améliorer nos réactions face à eux. Ce biais expliquerait pourquoi notre cerveau accorde plus d’importance aux scénarios négatifs qu’aux rêves paisibles.Un phénomène amplifié par le stressLe stress et l’anxiété favorisent les cauchemars. Une journée éprouvante ou des préoccupations importantes peuvent influencer notre activité cérébrale nocturne et générer des rêves plus angoissants. À l’inverse, un état d’esprit détendu favorise les rêves agréables, mais comme ils suscitent moins d’émotions intenses, ils s’effacent plus rapidement.En résuméSi nous avons l’impression que les cauchemars reviennent plus souvent que les rêves positifs, c’est parce qu’ils nous marquent davantage. Leur intensité émotionnelle, leur survenue en fin de nuit et leur rôle évolutif font qu’ils restent plus facilement en mémoire. Finalement, notre cerveau met en avant ces expériences pour mieux nous protéger… même si cela signifie parfois des nuits agitées !Pourquoi la neige et la glace ne collent-elles pas à la fourrure des ours polaires ?
01:53|Les ours polaires évoluent dans des conditions extrêmes où la glace et le froid pourraient être de sérieux handicaps. Pourtant, leur fourrure reste étonnamment sèche et exempte de givre. Comment est-ce possible ? La réponse réside dans un secret bien gardé : un sébum aux propriétés extraordinaires.Une fourrure conçue pour l’extrêmeLes ours polaires possèdent un pelage unique. Contrairement aux idées reçues, leurs poils ne sont pas blancs, mais translucides et creux. Cette structure piège l’air et améliore l’isolation thermique. Mais ce n’est pas tout : leur peau est noire, ce qui permet d’absorber et de conserver la chaleur solaire.Le rôle clé du sébumCe qui fait vraiment la différence, c’est une substance sécrétée par la peau de l’ours polaire : le sébum. Ce mélange lipidique, produit par des glandes sébacées, enduit chaque poil d’une couche protectrice. Son rôle principal est d’imperméabiliser la fourrure, empêchant ainsi l’eau de pénétrer jusqu’à la peau et d’accélérer la congélation des poils.Mais ce sébum a une autre propriété fascinante : il est particulièrement huileux et hydrophobe. Cela signifie que lorsqu’un ours polaire est exposé à l’humidité, l’eau ne s’accroche pas aux poils, mais perle et s’écoule immédiatement. La glace, quant à elle, peine à adhérer à une surface aussi grasse et glissante.Une adaptation évolutive parfaiteGrâce à cette caractéristique, les ours polaires évitent une accumulation de glace sur leur fourrure, qui pourrait non seulement peser lourd, mais aussi diminuer leur isolation et gêner leurs mouvements. Ce mécanisme leur permet de rester secs, même après une immersion dans l’eau glacée de l’Arctique.En somme, si la glace ne colle pas à leur pelage, c’est parce que la nature leur a offert une solution ingénieuse : un sébum aux propriétés hydrofuges exceptionnelles. Cette adaptation est l’un des nombreux secrets qui permettent aux ours polaires de survivre dans l’un des environnements les plus hostiles de la planète.Une preuve supplémentaire que l’évolution façonne des solutions incroyablement efficaces !L’énergie noire existe-t-elle ?
02:50|L'énergie noire, également appelée énergie sombre, est une composante hypothétique de l'univers introduite pour expliquer l'accélération observée de son expansion. Elle représenterait environ 70 % du contenu énergétique de l'univers, le reste étant constitué de matière noire et de matière ordinaire. Cependant, sa nature exacte demeure l'une des plus grandes énigmes de la cosmologie moderne.Observations soutenant l'existence de l'énergie noireEn 1998, des observations de supernovae de type Ia ont révélé que l'univers est en expansion accélérée. Ces supernovae, utilisées comme chandelles standard en raison de leur luminosité prévisible, apparaissaient moins lumineuses que prévu, suggérant qu'elles étaient plus éloignées qu'estimé. Pour expliquer cette accélération, les cosmologistes ont proposé l'existence d'une forme d'énergie exerçant une pression négative, d'où le concept d'énergie noire. Modèles théoriques et constantes cosmologiquesL'une des explications proposées est l'ajout d'une constante cosmologique aux équations de la relativité générale d'Einstein. Cette constante représenterait une densité d'énergie du vide spatial, responsable de l'accélération de l'expansion cosmique. Cependant, la valeur observée de cette constante diffère de plusieurs ordres de grandeur des prédictions théoriques, posant un défi majeur aux physiciens. Défis et controverses récentsMalgré son acceptation généralisée, l'existence de l'énergie noire est remise en question. Une étude récente menée par des chercheurs néo-zélandais propose une alternative sans recourir à l'énergie noire. Selon leur modèle, appelé "paysage temporel", l'accélération apparente de l'expansion de l'univers pourrait être due à des variations locales du taux d'écoulement du temps, influencées par la distribution inégale de la matière dans l'univers. Cette approche suggère que les différences de gravité entre les régions denses, comme les galaxies, et les vides cosmiques pourraient créer l'illusion d'une accélération globale. Observations et missions en coursPour approfondir la compréhension de l'énergie noire, des missions spatiales telles qu'Euclid de l'Agence spatiale européenne ont été lancées. Euclid vise à cartographier la distribution des galaxies et à étudier la géométrie de l'univers pour fournir des indices sur la nature de l'énergie noire. Les premières images de cette mission ont été publiées récemment, offrant un aperçu prometteur des données à venir. ConclusionL'existence de l'énergie noire reste un sujet de débat au sein de la communauté scientifique. Bien que les observations actuelles suggèrent une accélération de l'expansion de l'univers, les explications varient, et la nature exacte de cette force demeure incertaine. Les recherches en cours, tant théoriques qu'observationnelles, sont essentielles pour élucider ce mystère cosmique.Pourquoi la Chine a réalisé une avancée majeure dans la fusion nucléaire ?
02:31|Le 22 janvier 2025, des scientifiques chinois ont réalisé une avancée majeure dans le domaine de la fusion nucléaire en maintenant un plasma à une température de 108 millions de degrés Celsius pendant 1 066 secondes, soit près de 18 minutes. Cette performance a été accomplie grâce au Tokamak Supraconducteur Avancé Expérimental (EAST), surnommé le "soleil artificiel" de la Chine. Compréhension de la fusion nucléaire et du tokamakLa fusion nucléaire est le processus par lequel des noyaux atomiques légers, tels que l'hydrogène, se combinent pour former des noyaux plus lourds, libérant une quantité considérable d'énergie. C'est le mécanisme qui alimente le Soleil et les autres étoiles. Reproduire ce processus sur Terre pourrait fournir une source d'énergie propre, sûre et quasi illimitée.Un tokamak est un dispositif conçu pour confiner un plasma chaud à l'aide de champs magnétiques puissants, créant ainsi les conditions nécessaires à la fusion nucléaire. Le plasma, un état de la matière où les électrons sont séparés des noyaux atomiques, doit atteindre des températures extrêmement élevées pour que la fusion se produise.Le rôle d'EAST dans la recherche sur la fusionEAST, situé à Hefei, est un tokamak de pointe développé par l'Académie chinoise des sciences. Son objectif est de reproduire les réactions de fusion qui se produisent au cœur du Soleil, en chauffant des isotopes d'hydrogène à des températures ultra-élevées pour former un plasma. L'un des principaux défis est de maintenir ce plasma stable pendant une période prolongée, une condition essentielle pour la production continue d'énergie.Les implications de ce recordLa réussite d'EAST, en maintenant un plasma à 108 millions de degrés Celsius pendant près de 18 minutes, représente un pas significatif vers la réalisation de la fusion nucléaire contrôlée. Cette durée est presque trois fois supérieure au précédent record de 403 secondes établi en 2023.Cette avancée démontre la capacité des chercheurs à contrôler et à stabiliser le plasma sur des périodes prolongées, rapprochant ainsi la possibilité de centrales à fusion capables de fournir une énergie propre et inépuisable.Les défis restantsMalgré ce succès, plusieurs obstacles subsistent avant que la fusion nucléaire ne devienne une source d'énergie commercialement viable. Il est nécessaire de développer des matériaux capables de résister aux conditions extrêmes à l'intérieur du tokamak, notamment des températures élevées et des flux de particules intenses. De plus, les scientifiques doivent améliorer l'efficacité énergétique globale du processus, en veillant à ce que l'énergie produite par la fusion dépasse largement l'énergie nécessaire pour chauffer et confiner le plasma.Perspectives futuresLes chercheurs chinois prévoient de poursuivre leurs travaux en collaboration avec la communauté internationale, dans le but de surmonter ces défis et de rendre l'énergie de fusion une réalité pratique. Le succès d'EAST constitue une étape importante vers le développement de réacteurs à fusion opérationnels, offrant l'espoir d'une source d'énergie durable pour l'avenir.En conclusion, le record établi par le "soleil artificiel" de la Chine marque une avancée significative dans la quête de la fusion nucléaire contrôlée, rapprochant l'humanité de la réalisation d'une source d'énergie propre et pratiquement illimitée.Comment gagner 1 million de dollars en déchiffrant des symboles ?
02:41|Le gouvernement de l'État du Tamil Nadu, situé au sud-est de l'Inde, a récemment annoncé une récompense d'un million de dollars pour quiconque parviendra à déchiffrer l'écriture de la civilisation de la vallée de l'Indus. Cette initiative vise à élucider l'un des plus grands mystères archéologiques et linguistiques de l'histoire.La civilisation de l'Indus et son écritureLa civilisation de l'Indus, également connue sous le nom de civilisation harappéenne, a prospéré entre 3300 et 1300 av. J.-C. dans les régions qui correspondent aujourd'hui au Pakistan et au nord-ouest de l'Inde. Elle est réputée pour ses villes planifiées, son système d'assainissement avancé et son artisanat sophistiqué. Malgré ces avancées, l'écriture de l'Indus demeure indéchiffrée, entravant notre compréhension de leur langue, de leur culture et de leur organisation sociale.L'initiative du Tamil NaduLe ministre en chef du Tamil Nadu, M.K. Stalin, a annoncé cette récompense en déclarant : « J'annonce une récompense en espèces de 1 million de dollars aux individus ou organisations qui déchiffreront l'écriture à la satisfaction des experts archéologiques. » Cette annonce fait suite à une publication scientifique récente qui suggère une possible connexion entre les marques trouvées sur des poteries anciennes tamoules et l'écriture harappéenne, indiquant une relation potentielle entre ces deux cultures anciennes.Les défis du déchiffrementÀ ce jour, environ 4 000 artefacts inscrits ont été découverts, comportant environ 68 symboles distincts. La majorité de ces inscriptions sont courtes, généralement entre 5 et 6 caractères, la plus longue en comportant 34. Cette brièveté complique l'analyse, rendant difficile la détermination de la nature de l'écriture : logographique, syllabique ou alphabétique. De nombreuses tentatives de déchiffrement ont été entreprises, mais aucune n'a abouti à un consensus parmi les chercheurs.L'importance du déchiffrementDéchiffrer cette écriture pourrait révolutionner notre compréhension de la civilisation de l'Indus, révélant des aspects inconnus de leur langue, de leur administration, de leurs croyances religieuses et de leurs interactions avec d'autres cultures contemporaines. Cela permettrait également de combler des lacunes significatives dans l'histoire ancienne de l'Inde et de l'humanité en général.Appel aux chercheurs et aux technologuesCette initiative a suscité l'intérêt de nombreux chercheurs, linguistes et experts en intelligence artificielle. Certains estiment que les technologies modernes, telles que l'apprentissage automatique et l'analyse de données massives, pourraient offrir de nouvelles perspectives pour résoudre ce mystère ancien. Cependant, les experts restent prudents quant à la capacité des seules machines à accomplir cette tâche complexe, soulignant l'importance d'une approche interdisciplinaire combinant expertise humaine et outils technologiques.En conclusion, la récompense offerte par le gouvernement du Tamil Nadu représente une opportunité unique pour la communauté internationale de collaborer à la résolution d'un des plus grands mystères de l'histoire humaine. Le déchiffrement de l'écriture de la civilisation de l'Indus pourrait ouvrir une nouvelle ère de découvertes sur nos ancêtres et leur mode de vie.Pourquoi n’y a t il pas d'anneaux autour des lunes ?
01:47|Les lunes ne possèdent généralement pas d'anneaux comme les planètes en raison de plusieurs facteurs physiques et dynamiques liés à leur taille, à leur gravité et à leur environnement orbital. Voici les principales raisons :1. Gravité insuffisanteLes planètes géantes, comme Saturne ou Jupiter, ont une forte gravité qui leur permet de capturer et de maintenir des débris en orbite sous forme d'anneaux. En revanche, les lunes, étant beaucoup plus petites, ne disposent pas d'une gravité suffisante pour retenir durablement un système d'anneaux stable. Les particules tendraient à retomber sur la surface de la lune ou à être éjectées dans l'espace interplanétaire.2. Forces de marée des planètes principalesLes lunes sont généralement en orbite autour d'une planète plus massive, et les forces gravitationnelles de cette planète perturbent l'équilibre des particules qui pourraient former des anneaux autour de la lune. Ces forces de marée tendent à disperser les débris au lieu de leur permettre de s'agréger et de former un système stable autour de la lune.3. Collision avec des débris planétairesLes lunes orbitent souvent à proximité d'autres satellites et de ceintures de débris en formation autour de la planète hôte. Les interactions gravitationnelles et les impacts de micrométéorites peuvent empêcher la formation et le maintien d'anneaux autour des lunes.4. Espace limité dans la sphère de HillLa sphère de Hill représente la région où une lune peut gravitationnellement retenir des objets en orbite autour d'elle-même. Pour une lune, cette région est relativement petite par rapport à celle d'une planète, ce qui rend difficile la formation et la stabilité d'un anneau autour d'elle.5. Durée de vie des anneauxSi des anneaux venaient à se former autour d'une lune, ils seraient de courte durée en raison des forces de marée de la planète hôte, des perturbations gravitationnelles et de l'action des forces non gravitationnelles comme la pression de radiation solaire et les effets électrostatiques dus au vent solaire.6. Exemples exceptionnelsBien que rares, certaines lunes pourraient avoir des structures temporaires similaires à des anneaux. Par exemple, la lune de Saturne Rhéa a été soupçonnée d'avoir un disque de matière autour d'elle, mais cela n'a pas été confirmé de manière définitive.En conclusion, la combinaison de la faible gravité des lunes, des perturbations gravitationnelles exercées par leur planète hôte et des dynamiques orbitales instables empêche généralement la formation d'anneaux autour des lunes, contrairement aux planètes géantes qui bénéficient d'un environnement plus favorable pour leur maintien.Quelle est la valeur nutritive de la chair humaine ?
02:27|La valeur nutritive de la chair humaine a été étudiée par l'anthropologue James Cole de l'Université de Brighton, dont les travaux ont été publiés en 2017 dans la revue Scientific Reports. Cette recherche visait à comprendre les motivations potentielles du cannibalisme chez les populations préhistoriques en évaluant l'apport calorique qu'un corps humain pouvait fournir.Composition calorique détaillée :Selon les estimations de Cole, un corps humain adulte moyen d'environ 65 kg offrirait un total approximatif de 125 822 calories. Cette énergie est répartie entre les différents tissus et organes du corps de la manière suivante :- Muscles (environ 28 kg) : environ 32 376 calories, soit environ 1 150 calories par kilogramme de muscle.- Graisse (environ 10,5 kg) : environ 49 940 calories, soit environ 4 756 calories par kilogramme de graisse.- Peau (environ 3,5 kg) : environ 10 280 calories, soit environ 2 937 calories par kilogramme de peau.- Foie (environ 1,05 kg) : environ 2 569 calories, soit environ 2 447 calories par kilogramme de foie.- Cerveau (environ 1,4 kg) : environ 2 706 calories, soit environ 1 933 calories par kilogramme de cerveau.- Poumons (environ 1,3 kg) : environ 1 956 calories, soit environ 1 505 calories par kilogramme de poumons.- Cœur (environ 0,3 kg) : environ 651 calories, soit environ 2 170 calories par kilogramme de cœur.- Reins (environ 0,3 kg) : environ 376 calories, soit environ 1 253 calories par kilogramme de reins.- Sang (environ 5,5 kg) : environ 2 706 calories, soit environ 492 calories par kilogramme de sang.Ces chiffres indiquent que les muscles et la graisse constituent les principales sources caloriques du corps humain, représentant ensemble plus de 80 % de l'apport énergétique total.Comparaison avec d'autres espèces :Pour mettre ces données en perspective, Cole a comparé la valeur calorique de la chair humaine à celle d'autres animaux chassés par les populations préhistoriques :- Sanglier : environ 1 800 calories pour 500 g de muscle.- Castor : environ 1 800 calories pour 500 g de muscle.- Humain : environ 650 calories pour 500 g de muscle.Ainsi, la viande humaine est moins calorique que celle de nombreux animaux, ce qui suggère que le cannibalisme chez les populations préhistoriques n'était probablement pas motivé principalement par des besoins nutritionnels. D'autres facteurs, tels que des pratiques culturelles, rituelles ou des situations de survie extrême, pourraient expliquer cette pratique. En conclusion, bien que le corps humain puisse fournir une quantité notable de calories, sa valeur nutritive est inférieure à celle de nombreuses proies animales disponibles pour les chasseurs-cueilleurs préhistoriques. Cela suggère que le cannibalisme avait probablement des motivations complexes dépassant le simple apport énergétique.Quel est le film de science fiction le plus réaliste de l’histoire ?
01:52|Sorti en 1997 et réalisé par Andrew Niccol, "Bienvenue à Gattaca" (Gattaca en version originale) est considéré par la NASA comme le film de science-fiction le plus réaliste de tous les temps. Cette distinction repose sur la plausibilité scientifique du scénario, qui aborde un futur où le génie génétique joue un rôle central dans la société humaine. Contrairement à d'autres films de science-fiction centrés sur des technologies lointaines ou futuristes, "Bienvenue à Gattaca" explore des avancées qui pourraient devenir réalité dans un avenir proche.L'intrigue du film se déroule dans un monde où les enfants sont conçus en laboratoire, permettant aux parents de choisir les caractéristiques génétiques idéales pour garantir la santé, l'intelligence et les aptitudes physiques optimales. Ceux qui naissent de manière naturelle, sans intervention génétique, sont désavantagés et subissent une discrimination institutionnalisée. Le personnage principal, Vincent Freeman, est un "invalide", c'est-à-dire un individu né sans sélection génétique, qui rêve d'intégrer Gattaca, une prestigieuse institution spatiale. Pour contourner les barrières génétiques, il usurpe l'identité d'un individu génétiquement "supérieur", soulevant ainsi des questions éthiques fondamentales sur le déterminisme génétique et le libre arbitre.Ce que la NASA a particulièrement apprécié dans "Bienvenue à Gattaca", c'est son approche réaliste des avancées en biotechnologie et en eugénisme. Avec les progrès actuels dans la manipulation du génome humain, comme la technologie CRISPR-Cas9, il est désormais envisageable de modifier l'ADN pour prévenir certaines maladies héréditaires et optimiser les caractéristiques humaines. Le film soulève des préoccupations sur l'émergence potentielle d'une société divisée entre "génétiquement privilégiés" et "naturels", ce qui résonne fortement avec les débats bioéthiques actuels.En plus de son réalisme scientifique, le film se distingue par son atmosphère épurée et son style rétro-futuriste, mettant en avant une vision dystopique où les progrès scientifiques conduisent à de nouvelles formes de discrimination. L'absence de technologies extravagantes renforce l'impression que ce futur est à portée de main, rendant le récit d'autant plus crédible.En conclusion, "Bienvenue à Gattaca" offre une réflexion percutante sur les dérives possibles du génie génétique, en s'appuyant sur des fondements scientifiques solides. Sa reconnaissance par la NASA témoigne de la pertinence de ses questionnements et de sa capacité à anticiper les défis éthiques et sociaux liés aux avancées biotechnologiques modernes.Qu’est-ce que la périhélie ?
02:04|La périhélie est le point de l'orbite d'un objet céleste, comme une planète, une comète ou un astéroïde, où il se trouve au plus proche du Soleil. Le terme vient du grec peri- (autour, proche) et helios (Soleil). À l'opposé, le point le plus éloigné du Soleil est appelé aphélie.La périhélie dans le contexte du mouvement planétaireLes planètes du Système solaire, y compris la Terre, suivent des orbites elliptiques selon les lois de Kepler, et non circulaires parfaites. Cela signifie qu'elles ont deux points caractéristiques sur leur orbite :- La périhélie, où la planète est la plus proche du Soleil.- L'aphélie, où la planète est la plus éloignée du Soleil.La Terre atteint sa périhélie autour du 3 au 5 janvier chaque année, à une distance d'environ 147 millions de kilomètres du Soleil. À l'aphélie, en juillet, la Terre est à environ 152 millions de kilomètres.Effets de la périhélieBien que la Terre soit plus proche du Soleil en janvier, cela ne signifie pas nécessairement qu'il fait plus chaud sur notre planète. En effet, les saisons terrestres sont principalement influencées par l'inclinaison de l'axe de rotation de la Terre (environ 23,5°), et non par la distance au Soleil. C’est pourquoi l’hémisphère nord connaît l’hiver en janvier, malgré la proximité accrue du Soleil.Cependant, la périhélie influence légèrement la vitesse orbitale de la Terre. Selon la deuxième loi de Kepler, une planète se déplace plus rapidement lorsqu'elle est proche du Soleil et plus lentement lorsqu'elle est éloignée. Ainsi, en janvier, la Terre se déplace légèrement plus vite dans son orbite qu'en juillet.La périhélie pour d'autres objets célestesD'autres corps du Système solaire, comme les comètes, ont des orbites hautement elliptiques, ce qui signifie qu'elles subissent des variations extrêmes entre leur périhélie et leur aphélie. Par exemple, la comète de Halley, qui suit une orbite très allongée, atteint sa périhélie environ tous les 76 ans, lorsqu'elle est visible depuis la Terre.ConclusionLa périhélie est donc un concept clé en astronomie pour comprendre le mouvement orbital des objets autour du Soleil. Elle a des implications sur la vitesse orbitale, les températures saisonnières (dans une moindre mesure) et la dynamique des objets célestes comme les planètes et les comètes.