#1 : Qu'est ce que l'univers ? Ce n'est pas une question très compliquée, mais c'est important qu'elle soit posée pour qu'on soit sûr de tous parler de la même chose. Ce qu'on appelle l'univers observable, c'est ce qu'on étudie dans les sciences comme l'astrophysique, la cosmologie ou l'astronomie. C'est l'intégralité de tous ce qu'on peut observer, il contient donc la Terre, le système solaire notre galaxie et les galaxies autour...
#2 : Où est le passé de l'univers ? Rien ne peut aller plus vite que la lumière. Elle se déplace dans l'espace à une vitesse fixe. Donc la lumière qui ne parvient des étoiles a mis un certains temps à venir jusqu'à nous, ce qui fait que lorsqu'on perçoit une étoile, on la voit telle qu'elle était au moment où la lumière est partie de cette étoile. Tout ce qu'on voit est donc une image du passé. Sur Terre,elle nous parait instantanée, mais dans l'univers qui est très grand, la lumière peut voyager des milliards d'années avant d'arriver jusqu'à nous. Plus on va regarder loin dans l'espace, plus on va voir loin dans le passé de l'univers. Et donc à la question "Ou est le passé de l'univers", il est absolument partout où on regarde.
#3 : Quel est l'âge de l'univers ? Depuis les années 20 grâce a Edwin Hubble, on sait que l'univers est en expansion. Par ailleurs, avec ce qu'on sait de la relativité générale, fait qu'on est capable d'analyser le processus à l'envers, c'est-a-dire qu'au lieu d'avoir l'univers en expansion, on le rétrécit pour pouvoir déterminer ce qui a pu se passer au tout début, le big-bang. Ce qu'on sait dire par rapport à l'âge de l'univers c'est qu'il y a 13,8 milliards d'années, il y a eu le big-bang, donc l'univers a au moins 13,8 milliards d'années, on ne sait pas dire s'il y a eu un avant au pas. Il n'y a aucune information permettant de pencher plutôt pour une solution que l'autre. L'univers a donc 13,8 milliards d'années mais on sait pas si le big-bang est à l'origine de la création de l'univers.
#4 : Quelle est la taille de l'univers ? L'Univers à 13,8 milliards d'années, cela veut dire que la lumière la plus ancienne qu'on peut percevoir a au moins 13,8 milliards d'années. Cela veut dire que partout où on peut regarder, on peut voir des objets qui sont au maximum à 13,8 milliards d'année lumières, donc l'univers observable est une sphère dont le rayon est de 13,8 milliards d'années-lumière. Ça c'est ce qu'on peut observer mais ce n'est pas tout à fait exact, car l'univers est en expansion. Cela veut dire que si on a un objet qui émet de la lumière, le temps que la lumière met à venir jusqu'à nous, cet objet aura continuer de s'éloigner. Les objets les plus lointains dont la pu percevoir la lumière, forment ce qu'on appelle la sphère cosmologique : c'est l'univers observable mais prenant en compte les positions probables de tous les objets qu'on observe aujourd'hui. Cette sphère fait plus de 46 milliards d'année lumière de rayon.
#5 : Où est le centre de l'univers ? L'univers est en expansion, on sait le contracter jusqu'à ne faire plus qu'un point, mais cela n'est pas si simple. Ce ne sont pas les objets a proprement parler qui s'éloignent les uns des autres, c'est l'espace lui-même entre les objets qui s'étend. Cela fonctionne comme un zoom sur une image, on peut prendre n'importe quel point de cette image comme point d'origine. Cela signifie que si on peut prendre un point ou un autre quelque part n'importe où, ils peuvent être considéré comme le centre. Ce n'est pas complètement illogique car tout était contenu dans ce point originel qu'était le big-bang, donc tout ce qui était dedans était le point originel du big-bang. Mais tout ça ne vaut que si l'univers est fini, si l'univers est infini, il est possible que le big-bang n'est pas eu lieu en un point donné, mais partout en même temps.
#1 : Qu'est ce que l'univers ? Ce n'est pas une question très compliquée, mais c'est important qu'elle soit posée pour qu'on soit sûr de tous parler de la même chose. Ce qu'on appelle l'univers observable, c'est ce qu'on étudie dans les sciences comme l'astrophysique, la cosmologie ou l'astronomie. C'est l'intégralité de tous ce qu'on peut observer, il contient donc la Terre, le système solaire notre galaxie et les galaxies autour...
#2 : Où est le passé de l'univers ? Rien ne peut aller plus vite que la lumière. Elle se déplace dans l'espace à une vitesse fixe. Donc la lumière qui ne parvient des étoiles a mis un certains temps à venir jusqu'à nous, ce qui fait que lorsqu'on perçoit une étoile, on la voit telle qu'elle était au moment où la lumière est partie de cette étoile. Tout ce qu'on voit est donc une image du passé. Sur Terre,elle nous parait instantanée, mais dans l'univers qui est très grand, la lumière peut voyager des milliards d'années avant d'arriver jusqu'à nous. Plus on va regarder loin dans l'espace, plus on va voir loin dans le passé de l'univers. Et donc à la question "Ou est le passé de l'univers", il est absolument partout où on regarde.
#3 : Quel est l'âge de l'univers ? Depuis les années 20 grâce a Edwin Hubble, on sait que l'univers est en expansion. Par ailleurs, avec ce qu'on sait de la relativité générale, fait qu'on est capable d'analyser le processus à l'envers, c'est-a-dire qu'au lieu d'avoir l'univers en expansion, on le rétrécit pour pouvoir déterminer ce qui a pu se passer au tout début, le big-bang. Ce qu'on sait dire par rapport à l'âge de l'univers c'est qu'il y a 13,8 milliards d'années, il y a eu le big-bang, donc l'univers a au moins 13,8 milliards d'années, on ne sait pas dire s'il y a eu un avant au pas. Il n'y a aucune information permettant de pencher plutôt pour une solution que l'autre. L'univers a donc 13,8 milliards d'années mais on sait pas si le big-bang est à l'origine de la création de l'univers.
#4 : Quelle est la taille de l'univers ? L'Univers à 13,8 milliards d'années, cela veut dire que la lumière la plus ancienne qu'on peut percevoir a au moins 13,8 milliards d'années. Cela veut dire que partout où on peut regarder, on peut voir des objets qui sont au maximum à 13,8 milliards d'année lumières, donc l'univers observable est une sphère dont le rayon est de 13,8 milliards d'années-lumière. Ça c'est ce qu'on peut observer mais ce n'est pas tout à fait exact, car l'univers est en expansion. Cela veut dire que si on a un objet qui émet de la lumière, le temps que la lumière met à venir jusqu'à nous, cet objet aura continuer de s'éloigner. Les objets les plus lointains dont la pu percevoir la lumière, forment ce qu'on appelle la sphère cosmologique : c'est l'univers observable mais prenant en compte les positions probables de tous les objets qu'on observe aujourd'hui. Cette sphère fait plus de 46 milliards d'année lumière de rayon.
#5 : Où est le centre de l'univers ? L'univers est en expansion, on sait le contracter jusqu'à ne faire plus qu'un point, mais cela n'est pas si simple. Ce ne sont pas les objets a proprement parler qui s'éloignent les uns des autres, c'est l'espace lui-même entre les objets qui s'étend. Cela fonctionne comme un zoom sur une image, on peut prendre n'importe quel point de cette image comme point d'origine. Cela signifie que si on peut prendre un point ou un autre quelque part n'importe où, ils peuvent être considéré comme le centre. Ce n'est pas complètement illogique car tout était contenu dans ce point originel qu'était le big-bang, donc tout ce qui était dedans était le point originel du big-bang. Mais tout ça ne vaut que si l'univers est fini, si l'univers est infini, il est possible que le big-bang n'est pas eu lieu en un point donné, mais partout en même temps.
Un cinquième transport est sur le point d'apparaitre, transport imaginé par l'américain Elon Musk. Vous trouvez que les voyages en train ou en avion sont trops longs ? Sachant qu'un train TGV roule à 220 Km/h, et que l'avion vole à environ 500 Km/h, ce cinquième transport circule lui à 1220 Km/h ! Le projet se prénomme Hyperloop, un projet très ambitieux qui devrai voir le jour dans quelques années. Ce moyen de transport est enfait une capsule pouvant contenir une vingtaine de passagers et se déplacant dans un tube, tube dans lequel la pression est trés réduite, ce qui fait que les frottements entre l'air et la capsule sont minimes, c'est pourquoi elle filera à 1220Km/h. Mais pourquoi pas le vide absolu me direz vous ? Eh bien le vide absolu serai trés dur à créer et à maintenir dans ces tubes qui relieraient ( par exemple) Nice et Paris, et en plus la capsule voyagerai à 6000 Km/h, vitesse trop élevée pour nous humains, car le nombre de G à encaisser serai trop important. Bref un nouveau transport pouvant relier Los Angeles à San Francisco en moins de 30 minutes, projet ambitieux qui a malgré tout un prix, 7 milliards d'euros pour une ligne ...
Source :http://lci.tf1.fr/science/nouvelles-technologies/hyperloop-le-projet-d-un-train-plus-rapide-que-l-avion-8549473.html
Un cinquième transport est sur le point d'apparaitre, transport imaginé par l'américain Elon Musk. Vous trouvez que les voyages en train ou en avion sont trops longs ? Sachant qu'un train TGV roule à 220 Km/h, et que l'avion vole à environ 500 Km/h, ce cinquième transport circule lui à 1220 Km/h ! Le projet se prénomme Hyperloop, un projet très ambitieux qui devrai voir le jour dans quelques années. Ce moyen de transport est enfait une capsule pouvant contenir une vingtaine de passagers et se déplacant dans un tube, tube dans lequel la pression est trés réduite, ce qui fait que les frottements entre l'air et la capsule sont minimes, c'est pourquoi elle filera à 1220Km/h. Mais pourquoi pas le vide absolu me direz vous ? Eh bien le vide absolu serai trés dur à créer et à maintenir dans ces tubes qui relieraient ( par exemple) Nice et Paris, et en plus la capsule voyagerai à 6000 Km/h, vitesse trop élevée pour nous humains, car le nombre de G à encaisser serai trop important. Bref un nouveau transport pouvant relier Los Angeles à San Francisco en moins de 30 minutes, projet ambitieux qui a malgré tout un prix, 7 milliards d'euros pour une ligne ...
Source :http://lci.tf1.fr/science/nouvelles-technologies/hyperloop-le-projet-d-un-train-plus-rapide-que-l-avion-8549473.html
L'expansion rapide des activités humaines dans l'espace a engendré un phénomène inquiétant et peu connu du grand public: l'accumulation des débris spatiaux en orbite.
En effet, en un peu plus d'un demi-siècle de conquête spatiale, l'homme a envoyé de nombreux matériels technologiques. Mais que deviennent alors tous ces objets ? Ils continuent à tourner inlassablement autour de notre Terre. Or, il faut savoir que ces déchets peuvent heurter un satellite en fonction. Les satellites permettent d’avoir Internet, la téléphonie ou même d’effectuer des transactions financières. Ce télescopage pourrait donc entrainer le monde dans une grande paralysie. Mais il est aussi question de notre sécurité. En effet, lors d’une collision, les déchets peuvent quitter leur orbite pour venir s’écraser sur Terre. En 2001, un débris d’un moteur de fusée est tombé, fort heureusement dans un désert en Afrique. On n’ose pas imaginer les répercutions que cela peut avoir si un tel débris tombe sur une grande agglomération.
La situation est suffisamment alarmante pour que les différentes agences spatiales mettent en place des mesures afin de minimiser le nombre de débris orbitaux. Premièrement, il mette tout en œuvre pour qu’un minimum de débris soit laissé dans l’espace lors d’opération normale des plateformes spatiales. Puis ils équipent d’une protection les différents satellites pour empêcher leur destruction lors d’un impact, ce qui produirait encore plus de débris. Il faut savoir que les débris se déplacent à 10km/s, c’est 3 fois plus rapide qu’une balle tirée par un pistolet. On appelle cette protection « le bouclier de Whipple » et cela consiste à placer une plaque à une certaine distance de la paroi à protéger. Le choc de l’impact fragmente le débris tout en diminuant la vitesse des particules. Celles-ci se retrouvent étalées sur une plus grande surface ce qui minimise d’autant les dégâts. Enfin, ils optimisent le carburant car ses résidus sont la cause d’explosions qui comptent pour 40% du total de débris. Seule la prévention est envisageable à moyen terme, car il n’est pas possible de nettoyer l’espace avec les moyens technologiques actuels. On peut se demander si cette expansion des débris spatiaux ne va pas empêcher l’exploration spatiale.
Ci-joint une petite vidéo qui permet de mieux comprendre ce problème contemporain : https://www.youtube.com/watch?v=flz1w64aCrA Source : périodique « Science&Espaces »
L'expansion rapide des activités humaines dans l'espace a engendré un phénomène inquiétant et peu connu du grand public: l'accumulation des débris spatiaux en orbite.
En effet, en un peu plus d'un demi-siècle de conquête spatiale, l'homme a envoyé de nombreux matériels technologiques. Mais que deviennent alors tous ces objets ? Ils continuent à tourner inlassablement autour de notre Terre. Or, il faut savoir que ces déchets peuvent heurter un satellite en fonction. Les satellites permettent d’avoir Internet, la téléphonie ou même d’effectuer des transactions financières. Ce télescopage pourrait donc entrainer le monde dans une grande paralysie. Mais il est aussi question de notre sécurité. En effet, lors d’une collision, les déchets peuvent quitter leur orbite pour venir s’écraser sur Terre. En 2001, un débris d’un moteur de fusée est tombé, fort heureusement dans un désert en Afrique. On n’ose pas imaginer les répercutions que cela peut avoir si un tel débris tombe sur une grande agglomération.
La situation est suffisamment alarmante pour que les différentes agences spatiales mettent en place des mesures afin de minimiser le nombre de débris orbitaux. Premièrement, il mette tout en œuvre pour qu’un minimum de débris soit laissé dans l’espace lors d’opération normale des plateformes spatiales. Puis ils équipent d’une protection les différents satellites pour empêcher leur destruction lors d’un impact, ce qui produirait encore plus de débris. Il faut savoir que les débris se déplacent à 10km/s, c’est 3 fois plus rapide qu’une balle tirée par un pistolet. On appelle cette protection « le bouclier de Whipple » et cela consiste à placer une plaque à une certaine distance de la paroi à protéger. Le choc de l’impact fragmente le débris tout en diminuant la vitesse des particules. Celles-ci se retrouvent étalées sur une plus grande surface ce qui minimise d’autant les dégâts. Enfin, ils optimisent le carburant car ses résidus sont la cause d’explosions qui comptent pour 40% du total de débris. Seule la prévention est envisageable à moyen terme, car il n’est pas possible de nettoyer l’espace avec les moyens technologiques actuels. On peut se demander si cette expansion des débris spatiaux ne va pas empêcher l’exploration spatiale.
Ci-joint une petite vidéo qui permet de mieux comprendre ce problème contemporain : https://www.youtube.com/watch?v=flz1w64aCrA Source : périodique « Science&Espaces »
Explications de l’expérience : On veut connaitre la réaction qui va se produire entre la glace et la lave lorsqu’ils sont ensemble. Ces chercheurs ont donc mis en place un « four » dans lequel ils ont mis en fusion la lave qui va par la suite quand elle est ductile couler le long d’un tube ouvert afin de rejoindre l’intense plaque de glace.
Hypothèse avant cette expérience : à La lave va creuser un tunnel à travers la glace et cela va donc faire un trou dans cette dernière. à Une explosion lié a un choque brutal de température.
Réaction lors de l’expérience : Les hypothèses précédemment énoncé se sont avérés fausses, en effet, la rencontre du feu et de la glace a entraîné l’apparition de centaines de bulles dans lesquels d’autres bulles se forment. Donc en fait des bulles dans des bulles.
Explications scientifique de cette réaction étonnante : Le contact lave glace est tellement intense avec des différences de températures aussi grandes, que la glace ne se transforme pas en eau mais directement en vapeur. En fait, ce qui ressemble à de la lave en train de bouillir est en réalité la vapeur produite qui essaye de s’échapper. Alors que la lave refroidit, on commence à avoir une épaisse couche noire qui se forme sur le dessus. Cela commence à piéger les bulles de vapeur super chaude à l’intérieur de la pierre, on peut comparer ça à une forme naturelle de soufflage de verre.
Mais une question persiste ! Comment la lave avance-t-elle sur la glace ? Ne devrait-elle pas passer à travers ? En fait, la formation de toute cette vapeur aide la lave à couler parce que cela veut dire qu’elle se trouve sur une couche de vapeur plutôt qu’en contact direct avec la glace. Autrement dit, cela signifie que la friction entre la lave et la surface de la glace est très faible.
Explications de l’expérience : On veut connaitre la réaction qui va se produire entre la glace et la lave lorsqu’ils sont ensemble. Ces chercheurs ont donc mis en place un « four » dans lequel ils ont mis en fusion la lave qui va par la suite quand elle est ductile couler le long d’un tube ouvert afin de rejoindre l’intense plaque de glace.
Hypothèse avant cette expérience : à La lave va creuser un tunnel à travers la glace et cela va donc faire un trou dans cette dernière. à Une explosion lié a un choque brutal de température.
Réaction lors de l’expérience : Les hypothèses précédemment énoncé se sont avérés fausses, en effet, la rencontre du feu et de la glace a entraîné l’apparition de centaines de bulles dans lesquels d’autres bulles se forment. Donc en fait des bulles dans des bulles.
Explications scientifique de cette réaction étonnante : Le contact lave glace est tellement intense avec des différences de températures aussi grandes, que la glace ne se transforme pas en eau mais directement en vapeur. En fait, ce qui ressemble à de la lave en train de bouillir est en réalité la vapeur produite qui essaye de s’échapper. Alors que la lave refroidit, on commence à avoir une épaisse couche noire qui se forme sur le dessus. Cela commence à piéger les bulles de vapeur super chaude à l’intérieur de la pierre, on peut comparer ça à une forme naturelle de soufflage de verre.
Mais une question persiste ! Comment la lave avance-t-elle sur la glace ? Ne devrait-elle pas passer à travers ? En fait, la formation de toute cette vapeur aide la lave à couler parce que cela veut dire qu’elle se trouve sur une couche de vapeur plutôt qu’en contact direct avec la glace. Autrement dit, cela signifie que la friction entre la lave et la surface de la glace est très faible.
En deux mots, la microfluidique, c’est la science de la manipulation des fluides à l’échelle micrométrique. C’est donc l’art de manipuler des fluides avec des canaux et des vannes à l’échelle du micron. Remarquons tout d’abord que depuis des centaines de millions d’années, la Nature maîtrise la technologie microfluidique. L’arbre, par exemple, est un système microfluidique impressionnant. Il draine la sève vers des milliers de feuilles, de manière homogène, en s’appuyant sur un réseau de millions de petits capillaires, dont les diamètres varient entre des centaines de microns et une trentaine de nanomètres. C’est bien l’échelle micro ou submicrométrique qui est en jeu ici. L’arbre gère remarquablement ce réseau microfluidique.L’homme a quelques centaines de millions d’années de retard sur la Nature, mais sa progression est rapide. Pendant longtemps, on a comparé la microfluidique à la microélectronique. Cette analogie a conduit à assimiler le mouvement des liquides à des flux d’électrons et les laboratoires développent des puces microélectroniques à partir des microfluides.En introduisant des cultures cellulaires dans des circuits microfluidiques, il devient possible de simuler, non pas un organe complet, mais au moins une unité représentative de sa physiologie. Une alvéole pulmonaire a ainsi été réalisée sur une puce électronique, dès 2010, au Harvard Wyss Institute : deux microcanaux tapissés de cellules, séparés par une membrane et reproduisant l’interface alvéole-capillaire. Le tout est activé par un mouvement qui simule la respiration. Avec ce dispositif, les chercheurs ont pu étudier la formation d’un œdème (et l’effet d’un médicament) et le passage de nanoparticules. D’autres modèles microfluidiques ont été créés pour le foie, le rein, la moelle osseuse… En juillet, l’Institut a fondé une start-up, Emulate, pour commercialiser ces dispositifs. Plusieurs projets d’« organes sur puce » sont développés afin de réaliser des tests de médicaments in vitroAvec des microcanaux et des microvannes, biologistes et chimistes disposent de nouveaux instruments pour cribler, analyser et synthétiser de nouvelles molécules.https://www.youtube.com/watch?v=eLncQGw01nISources: http://www.paristechreview.com/2013/06/18/microfluidique-revolution/ http://www.usinenouvelle.com/chimie/12/
En deux mots, la microfluidique, c’est la science de la manipulation des fluides à l’échelle micrométrique. C’est donc l’art de manipuler des fluides avec des canaux et des vannes à l’échelle du micron. Remarquons tout d’abord que depuis des centaines de millions d’années, la Nature maîtrise la technologie microfluidique. L’arbre, par exemple, est un système microfluidique impressionnant. Il draine la sève vers des milliers de feuilles, de manière homogène, en s’appuyant sur un réseau de millions de petits capillaires, dont les diamètres varient entre des centaines de microns et une trentaine de nanomètres. C’est bien l’échelle micro ou submicrométrique qui est en jeu ici. L’arbre gère remarquablement ce réseau microfluidique.L’homme a quelques centaines de millions d’années de retard sur la Nature, mais sa progression est rapide. Pendant longtemps, on a comparé la microfluidique à la microélectronique. Cette analogie a conduit à assimiler le mouvement des liquides à des flux d’électrons et les laboratoires développent des puces microélectroniques à partir des microfluides.En introduisant des cultures cellulaires dans des circuits microfluidiques, il devient possible de simuler, non pas un organe complet, mais au moins une unité représentative de sa physiologie. Une alvéole pulmonaire a ainsi été réalisée sur une puce électronique, dès 2010, au Harvard Wyss Institute : deux microcanaux tapissés de cellules, séparés par une membrane et reproduisant l’interface alvéole-capillaire. Le tout est activé par un mouvement qui simule la respiration. Avec ce dispositif, les chercheurs ont pu étudier la formation d’un œdème (et l’effet d’un médicament) et le passage de nanoparticules. D’autres modèles microfluidiques ont été créés pour le foie, le rein, la moelle osseuse… En juillet, l’Institut a fondé une start-up, Emulate, pour commercialiser ces dispositifs. Plusieurs projets d’« organes sur puce » sont développés afin de réaliser des tests de médicaments in vitroAvec des microcanaux et des microvannes, biologistes et chimistes disposent de nouveaux instruments pour cribler, analyser et synthétiser de nouvelles molécules.https://www.youtube.com/watch?v=eLncQGw01nISources: http://www.paristechreview.com/2013/06/18/microfluidique-revolution/ http://www.usinenouvelle.com/chimie/12/
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