La mer est une ressource inépuisable dans de nombreux domaines, comme l’a souligné, à la surprise générale, Jean-Luc Mélanchon lors du débat qui l’a opposé à Jérôme Cahuzac dans l’émission “Mots Croisés“ du lundi 7 janvier 2013 sur France 2. Un autre aspect, moins économique qu’esthétique et spectaculaire, est apporté par trois vidéos publiées ces jours-ci sur Internet. S’il fallait leur trouver un point commun, c’est sans doute notre ignorance. Malgré toutes les études déjà réalisées et les documentaires tournés, une large partie du comportement des espèces marines nous reste inconnue.

Pourquoi ces dauphins bondissent-ils ainsi à la surface de la mer, préférant les sauts fatigants à la nage sous l’eau ? Pourquoi un tel groupe de plusieurs centaines d’individus ? Où vont-ils ainsi ? On aimerait pouvoir les suivre et comprendre.

Justement, c’est ce qui s’est passé en Floride pour le suivi des grands requins blancs, calibre “Dents de la mer“.  Grâce à des balises implantées directement sur la peau, leur cabotage a été pisté. Pour s’apercevoir… qu’ils s’approchent à moins de 200 mètres des côtes. Comment se fait-il que l’on ne découvre qu’aujourd’hui le parcours des grands requins qui s’approchent aussi près des plages de Floride ?

Comment les grands fonds peuvent-ils engendrer des calmars de cette taille ? Quel hommage à Jules Verne et à la pieuvre géante de ses “20 000 lieux sous les mers” ! Une équipe de scientifiques japonais a réalisé les premières images de ces céphalopodes vivant dans leur milieu naturel à plus de 700 mètres de profondeur. Ces calmars géants n’atteignent néanmoins que 3 mètres de longs, bien loin des 10 mètres et 495 kg du plus imposant calmar colossal capturé à ce jour.
Le film réalisé par l’équipe de Tsunemi Kubodera a du résoudre certains problèmes délicats pour approcher ces prédateurs dotés, obscurité abyssales oblige, d’un oeil gigantesque que l’on aperçoit dans la vidéo ci-dessous. Pour cela, le cameraman, transformé en calmarman, a fait appel à de la lumière infra-rouge invisible pour les céphalopodes et les hommes, mais pas pour les capteurs électroniques des caméras, et il s’est posté en restant le plus immobile possible dans l’attente de la visite du monstre. Traque réussie. Le film sera diffusé sur Discovery Channel aux Etats-Unis le 27 janvier 2013, sous le titre: “Le monstre calmar : le géant est réel”, en traduction littérale. Espérons que les images seront rapidement accessibles en Europe, via Internet sans doute. D’ici là, un aperçu de la vedette :

Michel Alberganti

La nature a horreur du vide. La presse aussi. Surtout lorsque, après l’enthousiasme suscité par l’atterrissage du rover Curiosity sur la planète rouge, elle attend depuis 5 mois de nouvelles chroniques martiennes croustillantes. Hélas, Curiosity nous laisse, pour l’instant, sur notre faim. Pas la moindre trace de vie détectée par sa panoplie d’instruments de mesure. Pour l’heure, le Rover se ballade lentement. Il se prend en photo. Il shoote le panorama autour de lui. Et il vient de commencer à utiliser sa “balayette” pour épousseter une zone ovale. Très bien nettoyée, semble-t-il… Mais des découvertes majeures annoncées, point.

Alors, désœuvrés, les chroniqueurs fouillent dans l’album de photos de Curiosity. Dans la grisaille verdâtre, soudain, quelques points blancs surgissent ! Aussitôt agrandie et “photoshopée”, la photo révèle… les pistils d’une fleur. On aurait pu y voir des pétales… Qu’à cela ne tienne ! Une fleur sur Mars ? On se serait contenté d’un fossile de fleur. Le site bien nommé Above Top Secret cueille la nouvelle et titre, le 29 décembre 2012 : “Une “fleur martienne” ! Curiosity 132 ème jour !

Quelques jours plus tard, le 3 janvier 2013, un blogueur sur NBCNews, Alan Boyle, reprend l’affaire. En titrant sur la fleur, mais en commençant son article sur le panorama pris par Curiosity lors du 132 ème jour de son séjour martien. L’une des photos utilisées est, justement, celle débusquée par Above Top Secret. La rigueur pousse le journaliste à investiguer.

Pour éviter la mésaventure du mois d’octobre 2012, où une “anomalie” sur une photo s’était révélée être un morceau de Curiosity lui-même, Alan Boyle interroge Guy Webster, principal porte-parole au JPL des missions de la Nasa sur Mars. Réponse : “Il apparaît que cela fait partie du rocher et n’est pas un débris du vaisseau spatial”. Ouf, la possibilité d’une fleur est sauve. Mais le doute persiste. Alan Boyle promet de nous tenir au courant.

En attendant, Fox News reprend, le 7 janvier 2013,  le sujet et titre : “Le rover Curiosity trouve une “fleur” sur Mars“. Sans apporter d’information supplémentaire et en profitant de l’occasion pour mentionner les dernières étapes de Curiosity près du rocher baptisé “Snake River”.

Faute de percer le mystère, Curiosity s’apprête à forer un premier trou dans une roche martienne. Espérons que ses analyses seront plus sérieuses que cette fleur imaginaire (la Nasa n’a rien publié sur le sujet, alors que si c’était vraiment une fleur…). Le rover qui a coûté 2,5 milliards de dollars est attendu au tournant. On se souvient des polémiques sur le choix de son lieu d’atterrissage. Pour l’instant, son concurrent, le rover mort-vivant Opportunity lui taille des croupières. Après 9 années d’exploration au lieu des 90 jours de mission prévus au départ et le décès de son collègue Spirit en 2010, Opportunity a découvert, en décembre 2012, des dépôts d’argile, similaires à ceux qui se forment sur Terre en présence d’eau. Hélas pour lui, il ne dispose pas des même instruments d’analyse que Curiosity. Sinon, il aurait peut-être pu tomber, le premier, sur des traces de vie. La prime à l’ancienneté…

En attendant l’issue de la course qui se joue sur Mars entre les deux robots, il reste les sublimes images prises par Mars Reconnaissance Orbiter qui continue à photographier la planète rouge. En particulier son hivers de neige de gaz carbonique. Un hivers glacé à -125°C. Mais quelle étonnante beauté…

Michel Alberganti

S’agit-il d’une sorte de feu d’artifice de fin d’année pour le Soleil ? Plus surement, c’est un hasard qui a provoqué une formidable éruption solaire, qualifiée pourtant de “relativement mineure” par la Nasa, le 21 décembre 2012. Néanmoins, le jet de plasma éjecté par notre étoile a atteint l’altitude de quelque 257 500 km, soit un peu plus de 20 fois le diamètre de la Terre (12 756 km).

Par chance pour nous, l’énorme attraction gravitationnelle exercée par le Soleil a fait retomber l’essentiel de ce plasma sur sa surface. L’éruption a duré 4 heures et a été filmée par le Solar Dynamics Observatory de la Nasa au rythme d’une image toutes les 36 secondes dans l’ultraviolet extrême. C’est donc une vidéo très accélérée et spectaculaire que nous fournit l’observatoire :

Les éruptions solaires n’engendrent pas que de magnifiques spectacles. Elles constituent également un sévère danger pour les installations électriques sur Terre. Le phénomène a été enregistré dès les débuts du développement de technologies comme le télégraphe. Ainsi, en 1859, la tempête solaire dite de Carrington, du nom de l’astronome qui l’a observée, a fortement endommagé des stations télégraphiques, certaines prenant même feu. Il s’agissait en fait d’une double tempête solaire dont la seconde est arrivée très vite sur Terre (en 17 heures au lieu de 60 pour parcourir 150 millions de km) et a fortement compressé le champ magnétique terrestre, le faisant passer d’un diamètre de 60 000 km à seulement quelques milliers.

Blackout au Québec en 1989

Outre le bombardement par les particules du fait d’une protection magnétique affaiblie, les variations de champ magnétique induisent des courants très intenses dans les installations électriques. C’est ce qui s’est produit en 1989, en particulier au Quebec où 6 millions de foyers ont été privés d’électricité pendant 9 heures.  Dans cette intéressante vidéo (en anglais…), l’expert explique que les courants induits par la tempête solaire dans un transformateur de la centrale nucléaire de Salem, dans le New-Jersey, a fait monter la température dans les conducteurs en cuivre à plus de 1000 °C. Ce qui fortement déformé la structure de l’installation pesant pourtant quelque 200 tonnes. La montée en température qui commencé à faire fondre le cuivre s’est produite en quelques secondes. C’est dire la violence de l’impact d’un tel orage magnétique.

Ces événements démontrent notre vulnérabilité face aux sautes d’humeur de notre étoile. Une très violente tempête solaire, similaire à celle de 1859 pourrait avoir, aujourd’hui, des conséquences catastrophiques sur l’alimentation en électricité. Des coupures durant des jours, des semaines ou des mois sont envisagées par les experts.
D’où les programmes de recherche lancés aux Etats-Unis (Solar Shield) et en Europe (EURISGIC). Il s’agit d’aider les entreprises productrices de courant électrique à concevoir des réseaux pouvant mieux résister aux courants induits par les orages magnétiques. Pour cela, des simulations du comportement de la magnétosphère terrestre sont réalisées. Objectifs : éviter les blackouts et protéger les transformateurs. Plus que le risque d’une collision avec un gros astéroïde, celui d’une éruption solaire majeure fait partie des catastrophes possibles à tout moment pour notre civilisation entièrement dépendante de la fée électricité.

Michel Alberganti

Le problème des maths, finalement, c’est peut-être plus une question de forme que de fond. Imaginez que, tous les jours, en écoutant la radio le matin, en lisant votre journal ou en regardant la télévision le soir, un mathématicien vous raconte une histoire. Pas avec des formules hiéroglyphiques, des mots barbares ou des phrases absconses. Non, juste des histoires qui nous parleraient de la Terre, de la nature, des formes, des couleurs. De notre univers, quoi… Mais alors, quel lien avec les mathématiques ? Eh bien justement, des liens sans fin. Car les maths ne vivent pas uniquement sur les tableaux noirs des profs ou les carnets griffonnés des chercheurs. Les maths existent partout autour de nous. Seulement voilà, souvent, nous l’ignorons.

Prenons la circonférence de la Terre, par exemple. Nous avons tous appris qu’elle mesure 40 000 km. Rares sont ceux, sans doute, qui ont trouvé cette valeur étrangement… ronde. Pas moi, en tous cas… Or, si cette circonférence mesure exactement 40 000 km (à quelques mètres près), cela ne tombe pas du ciel. Dieu, non plus, n’y est pour rien. En fait, ce sont trois mathématiciens qui en ont décidé ainsi : Borda, Condorcet et Lagrange.

Nous sommes alors juste après la Révolution française et les idées foisonnent. Les mathématiciens y contribuent en définissant une unité de mesure. Pour cela, ils décident de prendre une référence incontestable : la Terre. Plus précisément le quart de son périmètre, c’est à dire la distance séparant le pôle nord et l”équateur. Une bien grande distance. Qu’à cela ne tienne : ils la divisent par 10 millions et obtiennent : un mètre. Il s’agit là de la première définition de cette unité de longueur. Si la référence a changé depuis, l’unité persiste.

Voilà une histoire qui donne une autre sonorité au mot “mètre” et un autre rôle aux mathématiciens que celui de gribouiller des formules incompréhensibles. On pourrait imaginer un cours alliant la géographie, l’histoire, la physique et les mathématiques autour d’un tel sujet. Mais, bon, ne rêvons pas… En fait, cette histoire n’est pas issue d’un manuel scolaire, ni même de Wikipédia, mais d’un nouveau site créé à l’occasion de l’année des mathématiques de la planète Terre, décrétée par l’Unesco pour 2013.

Outre de multiples manifestations organisées dans le monde entier, le site français de l’opération publiera, du 1er janvier au 31 décembre 2013, du lundi au vendredi de chaque semaine, une brève, c’est à dire un court article, écrit dans un langage compréhensible par tout le monde. L’histoire du mètre, la première de la série publiée le 1er janvier 2013, est due à la contribution d’Etienne Ghys, directeur de recherche au CNRS et membre de l’Académie des sciences. Elle a été suivie, le lendemain, par une brève de Lionel Roques, de l’Inria, sur la recolonisation par les végétaux après une ère de glaciation. Également passionnante.

Ainsi, l’année 2013 commence bien pour la science. Cette initiative promet de nous tenir en haleine jusqu’à l’arrivée de la comète Ison, bouquet final de l’année. Elle donnera aussi du grain à moudre à tous les professeurs de mathématiques soucieux d’attirer l’attention des leurs élèves en leur montrant que l’abstraction pure n’est pas le seul destin des mathématiques ni leur seul usage dans notre vie de tous les jours.

Michel Alberganti

La nouvelle année commence sous de bons auspices. Au moins dans les astres… Ceux-là même qui servaient, jadis, à prédire l’avenir. Certains ont cru que l’année 2012 serait la dernière en raison du choc avec une planète imaginaire, Nibiru. Fin 2013, l’astronomie nous conviera à un spectacle à la fois bien réel, probablement splendide et assurément sans risque d’apocalypse. De plus, la représentation sera particulièrement démocratique puisque la population de l’hémisphère nord, soit près de 90% de l’humanité, y aura accès gratuitement, sans même recourir à un télescope. Ce feu d’artifice de fin d’année nous sera offert par une comète, Ison.

C/2012 S1, pour être précis, a été découverte très récemment. Ce sont deux astronomes, le biélorusse Vitali Nevski et le russe Artyom Novichonok, qui a sont à l’origine de sa détection, le 21 septembre 2012 à l’aide d’un télescope de 40 cm de diamètre de l’International Scientific Optical Network – d’où le surnom d’Ison – près de Kislovodsk (Russie). A l’époque, Ison n’est qu’un point dans le ciel plus de 10 000 fois moins lumineux que l’étoile la plus pâle visible à l’œil nu. Il faut dire qu’elle se trouvait encore à environ 1 milliard de km de la Terre. Et à 939 millions de km du Soleil, son objectif.

Nuage d’Oort et ceinture de Kuiper

Les comètes comme Ison ne devraient pas traverser, ainsi, notre ciel par surprise. Elles sont essentiellement rassemblées dans l’hypothétique nuage d’Oort, situé à la frontière du système solaire, à environ une année lumière du Soleil. Nous sommes, là, bien au delà de la ceinture de Kuiper avec ses dizaines de milliers d’astéroïdes et… ses comètes, car elle en contient elle aussi. Le nuage d’Oort et la ceinture de Kuiper rassemblent les restes du système solaire. Si les planètes sont nées de la matière provenant de la formation du Soleil, astéroïdes et comètes constituent les restes des restes… Normalement, tout cela tourne autour du Soleil malgré son influence gravitationnelle faible à cette distance.

Comme la fameuse comète de Halley qui nous rend visite tous les 76 ans, Ison proviendrait du nuage d’Oort. Car, contrairement à l’impression de stabilité que donne le système solaire, la mécanique céleste n’est pas à l’abri d’une perturbation. On ne sait pas très bien ce qui se passe au niveau du nuage d’Oort, par exemple. Il est situé si loin du Soleil qu’il peut subir l’influence d’autres étoiles. L’action gravitationnelle est si forte et complexe qu’elle peut alors éjecter une comète du nuage où elle est restée sagement parquée pendant quelques milliards d’années. La voilà alors projetée dans l’espace et attirée par ses origines, c’est à dire le Soleil. Commence alors un long périple pour parcourir, à l’envers, l’immense distance qui la sépare de son berceau. Pour Ison, 2013 pourrait marquer la fin de ce voyage ou bien une simple étape.

Rencontre de la glace et du feu le 28 novembre 2013

Les comètes sont essentiellement composées de glace. Or, la glace et le feu ne font guère bon ménage. Pourtant, c’est bien cette rencontre que va provoquer le passage d’Ison près du Soleil. Très près. D’après les calculs des astronomes, le 28 novembre 2013, l’orbite de la comète atteindra son point le plus proche du Soleil (périhélie) à une distance de 1,8 million de km du centre de notre étoile. Mais le diamètre du Soleil n’est plus négligeable à cette échelle. Son rayon étant de  695 000 km, Ison se retrouvera à seulement 1,1 million de km de la surface brulante de l’étoile. Que se passera-t-il alors ? Mystère. La taille d’Ison est très inférieure à celle de la comète de Halley (16 × 8 × 7 km). Sa largeur atteindrait seulement 3 km. Ce n’est déjà pas mal si l’on compare à la largeur de l’île de Manhattan (3,7 km). Mais par rapport au Soleil, il ne s’agit que d’une poussière. Sa survie dépendra sans doute de sa structure.

A 63 millions de km de la Terre

Beaucoup plus grosse, la comète Shoemaker-Levy 9 n’a pas supporté les forces de gravitation lorsqu’elle a croisé Jupiter. Après s’être fractionnée en morceaux dont certains dépassaient les 2 km de diamètre, elle a fini par s’écraser sur la planète gazeuse. Ison va-t-elle exploser ou fondre ? S’écrasera-t-elle sur le Soleil ? Nous le saurons quelques jours après le 28 novembre 2013. Après avoir fait le tour du Soleil, elle reviendra vers nous pour passer, le 26 décembre 2013 à 63 millions de km de la Terre. Il est possible de visualiser l’orbite d’Ison sur cette application Java fournie par la Nasa et le JPL dont voici deux extraits correspondants aux deux dates principales :

Visible en plein jour

Sur Terre, le spectacle devrait commencer dès l’été 2013. Au mois d’août, Ison sera visible avec de petits télescopes et des jumelles. En octobre, elle sera observable à l’œil nu et ceci jusqu’à la mi-janvier 2014 (si elle franchit l’épreuve du Soleil). Pendant cette période, certains astronomes pensent qu’elle pourrait devenir plus brillante que… la pleine Lune. Mais la prédiction semble délicate dans ce domaine. Ce qui est sûr, c’est qu’Ison irradiera de plus en plus au fur et à mesure de son approche du Soleil.

Sous l’effet de la chaleur son panache devrait grandir considérablement. Une sublimation qui devrait lui permettre d’être visible en plein jour. Il deviendra ensuite difficile de la distinguer lorsqu’elle s’approchera trop du Soleil dont elle devrait faire le tour en un clin d’œil sous l’effet de la gravitation. Sera-t-elle plus brillante que la comète Ikeya-Seki, visible en 1965, et qui avait atteint, sur l’échelle logarithmique inversée de magnitude apparente, la valeur de -10 ? Presque celle de la pleine Lune (-12,6) mais loin de celle du Soleil (-26,7). Au moment de sa découverte, en septembre 2012, la brillance d’Ison ne dépassait pas 18,8.

Aujourd’hui, elle n’est visible que par les astronomes équipés de gros télescopes. Il faudra donc attendre de longs mois avant qu’elle surgisse au dessus de l’horizon de l’hémisphère nord. Et que nous puissions enfin la découvrir, ébahi par cet objet céleste si élégant surgi des tréfonds du système solaire et qui repartira aussi vite qu’il est venu. Pour beaucoup, ce sera peut-être la seule occasion de profiter d’une tel spectacle. La comète de Halley ne reviendra nous visiter qu’en 2061…

Michel Alberganti

L’année 2012 ira à son terme. Plus vraiment de doute désormais. La fin du monde, promise par certains Cassandre, sera pour plus tard… Et les Mayas, involontaires fauteurs du trouble, sont entrés dans une nouvelle ère avant tout le monde, le 21 décembre dernier, après avoir sans doute bien ri de la panique engendrée par la fausse interprétation de leur antique calendrier. Du coté de la vraie science, la cuvée 2012 restera sans doute dans les annales comme particulièrement riche. Aussi bien en succès qu’en couacs. Pour faire bonne mesure, revenons sur trois grands moments dans ces deux catégories et sur leurs principaux acteurs.

Trois succès :

1°/ Peter Higgs, le père du boson

4 juillet 2012. Un jour peut-être, lorsque les manuels de physique auront intégré un minimum d’histoire des sciences (espérons que cela arrive avant la prochaine nouvelle ère du calendrier Maya), la photo de Peter Higgs ornera cette date du 4 juillet. Dans l’amphithéâtre du CERN, Peter Higgs pleurait. Il racontera ensuite que l’ambiance y était celle d’un stade de foot après la victoire de l’équipe locale. Ce jour là, les résultats des deux expériences menées avec le LHC ont montré qu’ils convergeaient vers la valeur de 125 GeV. Soit la masse du boson dont l’existence avait été prédite par Peter Higgs et ses collègues, parmi lesquels  François Englert et Tom Kibble sont toujours vivants, en… 1964. Fantastique succès, donc, pour ces théoriciens qui voient, 48 ans plus tard, leurs calculs vérifiés par l’expérience. Il faudra néanmoins attendre le mois de mars 2013 pour une confirmation définitive des résultats. Et septembre pour un possible (probable ?) prix Nobel de physique pour Peter Higgs. En 2013, notons donc sur nos tablettes:  “Le boson”, saison 2.

2°/ Curiosity, le rover sur Mars

6 août 2012. 7h32 heure française. Le rover Curiosity se pose en douceur sur Mars après un voyage de 567 millions de km qui a duré 8 mois et demi. Comme au CERN un mois plus tôt, c’est l’explosion de joie dans la salle de contrôle du Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la Nasa à Pasadena (Californie). C’est la première fois qu’un robot de ce calibre (3 x 2,7 m sur 2,2 m de haut, 899 kg) est expédié sur une planète du système solaire. Près de 7000 personnes ont travaillé sur le projet qui a coûté la bagatelle de 2,5 milliards de dollars. On comprend le soulagement apporté par l’atterrissage réussi. Pour autant, la véritable mission de Curiosity a commencé après cet exploit. Et force est de constater qu’elle n’a pas, pour l’instant, été à la hauteur des espoirs mis en elle. Le comble étant que c’est plutôt son petit prédécesseur, Opportunity, qui fait l’actualité avec ses découvertes géologiques. Curiosity, de son coté, doit découvrir des traces de vie passée sur Mars. Pour lui aussi, la saison 2 pourrait être décisive.

3°/ Serge Haroche, prix Nobel de physique

9 octobre 2012. A Stockolm, la nouvelle prend presque tout le monde par surprise. Alors que l’on attendait le Britannique Peter Higgs, c’est le Français Serge Haroche qui décroche le prix Nobel de physique avec l’Américain et David J. Wineland. Après des années où ce prix allait plutôt à des chercheurs en physique appliquée, c’est le grand retour du fondamental.  Avec Serge Haroche, la mécanique quantique et le chat de Schrödinger sont à l’honneur. Le Français, issu du même laboratoire de l’Ecole Nationale Supérieure (ENS) de la rue d’Ulm, à Paris, que deux précédents Nobel, a réussi à maintenir des particules dans cet état improbable où la matière hésite et se trouve, un bref instant, dans deux situations contradictoires. Comme un chat qui serait à la fois mort et vivant… Seuls les physiciens quantiques peuvent imaginer un tel paradoxe. Serge Haroche a été plus loin et a réussi à maintenir réellement des particules dans cet état assez longtemps pour faire des mesures. La médiatisation de son prix Nobel a révélé l’impact de cette distinction dont la science française avait besoin. Depuis Claude Cohen-Tannoudji en 1997, elle n’avait été primée qu’une fois avec Albert Fert en 2007.

Trois échecs :

1° / Les neutrinos trop rapides

16 mars 2012 : Eh oui ! Einstein a dû en rire dans sa tombe. Les scientifiques du CERN, eux, ont dû rire jaune en devant admettre, en mars 2012, que les neutrinos ne vont pas plus vite que la lumière. Pas moins de 6 mois ont été nécessaires pour débusquer l’erreur de manip. Une vulgaire fibre optique mal branchée. Au CERN de Genève ! Le temple de la physique doté du plus gros instrument, le LHC ! Avec des milliers de scientifiques venus du monde entier… Bien entendu, l’erreur est humaine. Ce qui l’est aussi, sans être aussi défendable, c’est le désir irrépressible de communiquer le résultat d’une expérience avant d’être absolument certain du résultat. Risqué, surtout lorsque ce résultat viole l’une des lois fondamentales de la physique : l’impossibilité de dépasser la vitesse de la lumière établie par Albert Einstein lui-même. Nul doute que la mésaventure laissera des traces et favorisera, à l’avenir, une plus grande prudence.

2°/ Les OGM trop médiatiques

19 septembre 2012. Gilles-Eric Séralini, biologiste de l’université de Caen, avait préparé son coup de longue date. Plus de deux ans pour mener à terme une étude d’impact des OGM et de l’herbicide Roundup sur une vie entière de rats. Et puis, le 19 septembre, coup de tonnerre médiatique. Le Nouvel Obs titre: “Oui, les OGM sont des poisons”. Si les physiciens du CERN ont manqué de prudence, nos confrères de l’hebdomadaire n’ont pas eu la moindre retenue lorsqu’ils ont conçu cette Une. Les ventes ont sans doute suivi. Le ridicule, aussi, lorsqu’il est apparu que l’étude était très contestable. En déduire que les OGM sont des poisons, en laissant entendre “pour les hommes”, est pour le moins regrettable. En revanche, le coup de Gilles-Eric Séralini a mis en lumière les carences des procédures de test des OGM. Sil en reste là, ce sera une terrible défaite, aussi bien pour la science que pour les médias.

3°/ Voir Doha et bouillir…

8 décembre 2012. Si c ‘était encore possible, la 18e conférence internationale sur le réchauffement climatique qui s’est tenue à Doha, capitale du Qatar, du 26 novembre au 6 décembre 2012 avec prolongation jusqu’au 8 décembre, aura battu tous les records de ridicule. On retiendra deux images : la grossièreté du vice-Premier ministre Abdallah al-Attiya et l’émotion de Naderev Saño, négociateur en chef de la délégation des Philippines, parlant du typhon Bopha qui a fait plus de 500 morts dans son pays. Quelle distance entre ces deux personnages. Aucun dialogue n’a pu s’établir dans ce pays qui est le plus pur symbole de la contribution éhontée au réchauffement climatique (numéro un mondial en émission de CO2 par habitant). La conférence s’est soldée par un échec cuisant. Un de plus. Au point de conduire à s’interroger sur l’utilité de tels rassemblements. Forts coûteux en énergie.

Michel Alberganti

Photo: Vue d’artiste. REUTERS/NASA/JPL-Caltech

Ah ! les jouets pour les tout petits ! Les sapins de Noël en ont mis bas des flopées, comme chaque année. Tant qu’ils sont restés dans leur emballage cadeau multicolore, tout allait bien. Mais à peine déballés et les piles insérées, le vacarme a commencé. Soudain, la fête a changé de centre de gravité sonore. Les conversations se sont arrêtées. Les sifflements de sirène, la musique beuglante, les voix éraillées, les pianos métalliques désaccordés, les porte-clés hurleurs ont pris le relais. Et une prière particulière, en contradiction avec celle qui prévaut le reste de l’année, est née dans tous les esprits : pourvu que les piles ne durent pas trop longtemps…

Le bruit des jouets – Science Publique du 28… par franceculture

Si vous avez vécu cette scène, ou une variante, et si vous souffrez aussi, au cours de l’année, du bruit émis par les jouets de vos bambins, écoutez l’émission Science Publique que l’ai animée le 28 décembre 2012 sur France Culture. A partir d’un dossier réalisé par le magazine 60 millions de consommateurs, nous avons rassemblé des passionnés de l’éducation au son des jeunes oreilles. Ainsi qu’un représentant de l’industrie du jouet. Et nous avons écouté la musique de Tycho Brahé, compositeur qui, lui comme d’autres musiciens, intègre les sons émis par les jouets à ses morceaux. Car, et ce n’est pas le moindre des paradoxes, le bruit des jouets attire aussi certains adultes. Qu’ils soient compositeurs, collectionneurs ou bidouilleur du son, ils restent fascinés par ces sons qui, sans doute, éveillent des souvenirs enfouis de l’enfance. Et témoignent d’une époque.

Du nasillard, du saturé, du compressé…

A chaque génération, en effet, des sonorités particulières. Longtemps, les jouets ont produit des sons naturels. Depuis les années 1970, environ, le développement des circuits électroniques a bouleversé le marché. Les fabricants ont bien compris que l’attention des enfants est fortement attirée par le son. Et ils en abusent parfois. Ils négligent la qualité, faible coût oblige, au profit de l’intensité. Résultat : du nasillard, du saturé, du compressé. Le tout avec un volume dépassant souvent les 100 dB, voire les 115 dB. De quoi abimer les jeunes oreilles et, dans tous les cas, les priver d’une bonne éducation à la mélodie et à l’harmonie de la musique tout comme à la pureté de certains sons naturels.

D’autant que l’usage d’un jouet par un tout petit n’a rien à voir avec celui qu’en ferait un adulte. Un enfant peut coller une poupée ou une voiture  contre son oreille. Excellente préparation aux baladeurs hurlants… Pendant cette émission, nous avons débattu de ces thèmes et écouté à la fois les sons insupportables de certains jouets mais aussi ceux qu’un collectionneur conserve précieusement pour, parfois, les détourner et les triturer. Un psychiatre travaillant pour l’éditeur Fuzeau est également venu exécuter le bruitage avec des pots de yaourts de l’histoire racontée par un livre pour enfants.
Avis aux parents : eux “aussi” peuvent éduquer les oreilles de leurs bambins.

(Ré)écoutez l’émission Science Publique :

28.12.2012 – Science publique
Pourquoi le bruit des jouets nous casse-t-il souvent les oreilles ? 57 minutes

Le super trotteur parlant, le Mickey chantant, l’ourson Culbuto, le singe Noé, la poupée mauve Willa, la Princesse royale Zhu Zhu Pet… Autant de jouets… sonores qui ont peut-être déjà, à l’occasion de Noël, envahit votre univers familial. Peut-être faites-vous ainsi partie des parents qui attendent avec impatience l’usure des piles des jouets de leurs enfants pour retrouver la quiétude du …

Michel Alberganti

Les résultats publiés par Alexander Huth, chercheur à l’Institut de neurosciences Helen Wills de l’université de Californie à Berkeley, et ses collègues dans la revue Neuron du 20 décembre 2012 conduisent à se poser la question: “Y a-t-il un Google dans notre cerveau ?” Un sous Google ? Un super Google ? Comment sommes-nous capables de retrouver ou de reconnaître, souvent instantanément, un mot, une image, une notion, une action?  Difficile de ne pas penser à Internet et à la difficulté, pour un moteur de recherche, de faire de même avec le contenu de la Toile.

Une autre étude devra le déterminer, mais celle-ci montre déjà comment nous rangeons la multitude d’objets et d’actions que nous voyons dans notre matière grise. La principale découverte des chercheurs, c’est qu’il n’existe pas de zones isolées pour chaque catégorie d’images mais un “espace sémantique continu”. Pas de tiroirs donc mais un tissu, un maillage imbriqué…

1.705 catégories d’objets et d’actions

“Si l’être humain peut voir et nommer des milliers de catégories d’objets et d’actions, il est peu probable qu’une zone distincte du cerveau soit affectée à chacune de ces catégories”, précisent les chercheurs. “Un système plus efficace consiste à représenter les catégories comme des emplacements dans un espace sémantique continu, sur une cartographie couvrant toute la surface corticale.”

Pour explorer un tel espace, Alexander Huth a fait appel à l’IRM fonctionnelle afin de mesurer l’activité du cerveau pendant le visionnage des images d’un film. Il est ensuite passé au traitement informatique des données en utilisant un modèle de voxels, c’est-à-dire des volumes élémentaires (pixels en 3D).

De quoi construire une représentation de la répartition corticale de 1.705 catégories d’objets et d’actions.

Les catégories sémantiques apparaissent alors clairement. Notre cerveau associe les objets similaires par leur composition (des roues pour un vélo et une voiture) ou leur fonction (une voiture et un avion servent à se déplacer). En revanche, une porte et un oiseau ne partagent pas grand-chose et se retrouveront éloignés dans l’espace sémantique.

30.000 voxels

Alexander Huth a soumis les personnes analysées à un film de deux heures dans lequel chaque image et chaque action avaient été repérées par des étiquettes (pour un plongeon, par exemple, une étiquette pour le plongeur, une pour la piscine, une troisième pour les remous de l’eau).

L’IRMf a permis de mesurer l’activité du cerveau dans 30.000 voxels de 2x2x4 mm couvrant l’ensemble du cortex. Il “suffisait” ensuite de corréler les images du film et leurs étiquettes avec les  différents voxels activés lorsqu’elles avaient été visualisées. Le résultat est une cartographie des 30.000 voxels mis en relation avec les 1.705 catégories d’objets et d’actions.

Les techniques de représentations dans l’espace, à gauche, permettent de faire apparaître les distances entre les différentes catégories. Les différentes couleurs et leurs nuances représentent des groupes de catégories similaires: êtres humains en bleu, parties du corps en vert, animaux en jaune, véhicules en mauve…

Cartographie 3D interactive

Plus fort encore que la représentation dans l’espace qui ressemble aux cartographies en 3D des sites Internet, les chercheurs ont achevé leur travail par une projection des voxels et de leurs catégories… sur la surface corticale elle-même.

Le résultat est spectaculaire, en relief et… interactif. Grâce à une technologie de navigation encore expérimentale, WebGL, l’utilisateur peut soit cliquer sur un voxel de la surface du cortex et voir quelles sont les catégories correspondantes, soit faire l’inverse: le choix d’une catégorie montre dans quelles zones du cerveau elle est stockée.

Cette cartographie interactive est disponible ici mais tous les navigateurs ne sont pas capables de la prendre en charge. Les chercheurs conseillent Google Chrome qui, effectivement, fonctionne (version 23).

Ces travaux fondamentaux pourraient avoir des applications dans le diagnostic et le traitement de pathologies cérébrales. Mais il permettront peut-être aussi de créer des interfaces cerveau-machine plus efficaces et d’améliorer les systèmes de reconnaissance d’images encore peu développés, même sur Google…

Michel Alberganti

Photo: «Planting Brain», oeuvre d’art dans un champ indonésien, le 27 décembre 2012 près de Yogyakarta. REUTERS/Dwi Oblo

Une autre étude devra le déterminer, mais celle-ci montre déjà comment nous rangeons la multitude d’objets et d’actions que nous voyons dans notre matière grise. La principale découverte des chercheurs, c’est qu’il n’existe pas de zones isolées pour chaque catégorie d’images mais un “espace sémantique continu”. Pas de tiroirs donc mais un tissu, un maillage imbriqué…

La gravitation reste la force la plus mystérieuse de notre univers. Pourtant, les plus grands physiciens en percent progressivement les énigmes depuis des siècles. Après Newton et sa pomme, c’est Einstein qui en a fait le centre de son œuvre avec sa théorie de la relativité générale qui n’est autre qu’une théorie de la gravitation. Malgré tout, il reste assez inconcevable qu’une plume et un marteau tombent à la même vitesse dans le vide. Les expériences de Galilée du haut de la tour de Pise, même si elles datent de la fin du 16ème siècle, n’y peuvent rien. La gravité reste à la fois le plus banal et le plus étrange des phénomènes dont nous faisons l’expérience quotidienne.

Rien de plus simple que sa définition: l’agent qui confère son poids aux objets ayant une masse. Sur Terre, la gravité colle nos pieds sur le sol et fait tomber la cruche à l’eau. A l’échelle humaine, il s’agit d’un équivalent du boson de Higgs à celle des particules élémentaires. J’entends d’ici les physiciens hurler devant un tel rapprochement. Pourtant, c’est justement ce qu’ils cherchent depuis près d’un siècle. Comment unifier la physique de l’infiniment petit (quantique) et celle de l’infiniment grand (relativité générale). Quelle loi sera valable dans ces deux univers qui semblent, aujourd’hui, aussi inconciliables que lorsque, avant de mourir il y a exactement 350 ans, Pascal écrivait dans ses Pensées au sujet de l’homme :

“Infiniment éloigné de comprendre les extrêmes, la fin des choses et leur principe sont pour lui invinciblement cachés dans un secret impénétrable, également incapable de voir le néant d’où il est tiré, et l’infini où il est englouti”.

Premières preuves expérimentales

C’est dire si le moindre progrès en matière de gravité est d’importance. Et, justement, les Chinois prennent le relais en affirmant que, d’après leurs calculs, ils ont découvert “les premières preuves expérimentales montrant que la gravité se déplace à la vitesse de la lumière”. Pour arriver à cette conclusion, Tang Keyun, chercheur à l’Institut de géologie et de géophysique dépendant de l’Académie chinoise des sciences (ACS) et son équipe ont étudié, entre autres, le phénomène des marées terrestres.

Dans un article publié dans la version en ligne de la revue Chinese Science Bulletin de décembre 2012, les chercheurs expliquent qu’il sont partis de la loi de la gravitation de Newton dans laquelle la gravité agit de façon instantanée. Pourtant, la théorie de la relativité restreinte d’Einstein indique que la vitesse de la lumière ne peut être dépassée. “La vitesse de la gravité doit donc être finie”, en déduisent les chercheurs. D’autant que la relativité générale du même Albert Einstein laisse entendre que des ondes gravitationnelles devraient se déplacer à la vitesse de la lumière. Difficile à vérifier dans un laboratoire. La gravité ne peut être arrêtée ou isolée. Elle est partout…

Éclipses de soleil et marées

Les chercheurs chinois ont commencé leurs travaux en… 1997. Ils ont mené 6 observations sur les éclipses totales ou partielles du soleil et sur les marées terrestres. Résultat : les vitesses de gravitation enregistrées varient de 0,93 à 1,05 fois la vitesse de la lumière avec une approximation de 5%. Soit une mesure clairement centrée sur la vitesse de la lumière. Une chance. Pas de vitesse supérieure à la vitesse de la lumière comme on a pu le croire, un temps, avec les neutrinos du CERN. Néanmoins, si la mesure expérimentale de la vitesse de la gravité est certainement un  exploit, elle ne nous renseigne guère sur sa nature profonde. “Qu’est ce que la gravité ?” reste une question fondamentale. La réponse vaut un prix Nobel assuré.

En attendant, en 2013, nous pourrons faire l’expérience de l’absence, ou presque, de ce phénomène grâce au film Gravity d’Alfonso Cuaron, avec Sandra Bullock et George Clooney en perdition dans leur scaphandre dérivant vers l’immensité de l’espace…

Michel Alberganti

Et si les changements climatiques du passé avaient joué un rôle important dans l’évolution de nos ancêtres au cours des deux derniers millions d”années ? Telle est la thèse soutenue par trois chercheurs, Katerine Freeman, professeur de géoscience et Clayton Magill, docteur en géosciences, à l’université de Pennsylvanie et Gail Ashley, professeur de sciences de la Terre à l’université Rutgers. Dans un article publié le 24 décembre 2012 dans la revue PNAS, ils suggèrent qu’une succession de rapides changements environnementaux auraient dirigé l’évolution humaine à cette époque.

Dans les sédiments d’un ancien lac

Les chercheurs ont étudié la matière organique préservée par les sédiments d’un ancien lac dans les gorges d’Olduvai, sur le versant ouest de la vallée du Rift, au nord de la Tanzanie. Ce lieu qui fait l’objet de recherches depuis 1931, est parfois considéré comme le berceau de l’humanité, en raison des nombreux témoignages de la présence de groupes humains préhistoriques dans cette région.

5 ou 6 changements d’environnement en 200 000 ans

“Le paysage dans lesquels les premiers hommes vivaient ont basculé rapidement de la forêt fermée à la prairie ouverte de 5 à 6 fois au cours d’une période de 200 000 ans”, indique Clayton Magill.  “Ces changements se sont produits de façon très brusque avec des transitions ne durant que quelques centaines ou quelques milliers d’années”, précise-t-il. Pour Katherine Freeman, la principale hypothèse suggère que les changements provoqués chez l’homme par l’évolution pendant ces périodes sont liés à cette modification constante de leur environnement et a un important changement climatique. “Alors que certains pensent que l’Afrique a subi un “grand assèchement” progressif et lent pendant 3 millions d”années, les données que nous avons recueillies montrent une absence de progression vers la sécheresse et, au contraire, un environnement extrêmement variable”, déclare-t-elle. Des périodes humides longues auraient alterné avec des périodes plus sèches.

La vie est plus difficile dans les périodes de changement que dans celles de stabilité. Clayton Magill note que de nombreux anthropologues considèrent que ces modifications de l’environnement pourraient avoir déclenché des développements cognitifs. Le bon sens conduit à la même conclusion. Soumis à des situations nouvelles, toutes les espèces vivantes doivent relever le défi : s’adapter ou disparaître. L’homme étant toujours là, il n’est pas incongru de penser… qu’il s’est adapté.

Plusieurs passages de la forêt à la prairie

“Les premiers humains ont dû passer d’une situation où ils ne disposaient que d’arbres à une autre où ils n’avaient plus que de l’herbe en seulement 10 à 100 générations et ils ont donc été conduit à modifier leur régime en conséquence”, indique Clayton Magill. Changement de nourriture disponible, changement de type de nourriture à manger, changement de façon d’obtenir la nourriture, autant de puissants déclencheurs de l’évolution. Seuls les plus malins, comme d’habitude, ont survécu. Sans doute grâce à un cerveau plus gros et, donc, à des capacités cognitives supérieures, ainsi que des modes de locomotion nouveaux et des organisations sociales différentes. “Nos données sont cohérentes avec ces hypothèses. Nous montrons que les variations rapides de l’environnement coïncident avec une période importante de l’évolution humaine lorsque le genre Homo est apparu pour la première fois avec les premières preuves de l’usage d’outils”, explique le chercheur.

Pour parvenir à ces conclusions, l’équipe de scientifiques a analysé la matière organique, les microbes et les autres organismes piégés dans les sédiments depuis 2 millions d’années dans les gorges d’Olduvai. En particulier, ils se sont intéressés à certains biomarqueurs, des molécules fossiles provenant du revêtement en cire des feuilles qui survit particulièrement bien dans les sédiments. Ensuite, la chromatographie gazeuse et la spectrométrie de masse leur ont permis de mesurer l’abondance relative des types de cires liés à différents isotopes du carbone. Ils ont ainsi pu détecter les transitions entre les environnement riches en arbres et ceux où seule l’herbe subsistait.

Sur une période de deux millions d’années, de nombreux facteurs interviennent. Comme l’évolution de l’orbite de la Terre qui influence les régimes de mousson en Afrique ou les durées d’ensoleillement qui agissent sur la circulation atmosphérique et l’apport en eau. Autant que paramètres dont les chercheurs ont dû tenir compte dans leurs modèles mathématiques.

Cela nous rappelle quelque chose…

Un tel travail nous ramène forcément à la situation que nous sommes en train de vivre aujourd’hui même. Nous aussi sommes confrontés à un changement climatique rapide. De nombreuses espèces vivantes en font et en feront les frais, faute de capacités d’adaptation suffisantes. Et l’homme ? Le réchauffement climatique actuel est le premier dont l’humanité a conscience pendant qu’il se produit. Pour la première fois, l’homme a même la sensation de pouvoir agir sur ce phénomène auquel son activité sur Terre contribue. Mais cela changera-t-il quelque chose ? Pourrons-nous prolonger la période climatique stable qui a prévalu sur la planète pendant la révolution industrielle ? Ou bien faut-il nous préparer à évoluer pour nous adapter ?

Michel Alberganti