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Pour la science N°395 septembre 2010

Par Grégory Gossellin De Bénicourt @benicourt81

Pour la science N°395 septembre 2010flore intestinale :  Les 10^14 bactéries non pathogènes qui peuplent l’intestin dépendent de ce que nous consommons. L’alimentation riche en gras, en sucres et en protéines des enfants des pays industrialisés modifie donc leur flore intestinale tout en favorisant peut-être des allergies alimentaires.

Trading : Fini le bon vieux trading où un cocaïnomane surcaféiné lève la main 3 fois par seconde pour acheter et vendre des actions ! Maintenant, il faut faire avec des algorithmes intelligents et rapides, capables d’assimiler une information et de passer un ordre en quelques millisecondes. En raison de stratégies heuristiques de trading issues des dernières découvertes en intelligence artificielle, théorie des jeux, et fonctionnement brownien des marchés boursiers,  les opérateurs ont deux millisecondes pour réagir ! Autant dire que c’est la machine qui fait le jeu ! Le « trading haute fréquence » représente à l’heure actuelle environ 1/3 de l’activité des Bourses européennes et cette proportion va croissant. La Commission européenne, qui, sans autre argument qu’une foi profonde dans les vertus du marché, foi qui n’est en rien soutenue par la science économique, se lance dans une expérience grandeur nature,dont le résultat va affecter les économies et les investissements de millions de personnes. Vive l’Europe et ses apprentis sorciers !

Sommeil, sommes-nous égaux: Dans une expérience, des personnes étaient maintenues éveillée s pendant 40 heures. l’activité électrique du cerveau était alors plus rapide chez les courts dormeurs que chez les longs dormeurs, indiquant que les premiers étaient plus « éveillés » que les seconds. Les courts dormeurs pourraient tolérer,pendant l’éveil, une pression de sommeil plus forte que les longs dormeurs. Attention, il ne faut pas comprendre par là qu’il faut dormir moins pour réfléchir plus vite ! Il faut savoir écouter son corps et respecter sa propre horloge biologique car ce sont là les secrets d’un sommeil efficace et réparateur. Et peut-être éviter toutes les substances qui perturbent le sommeil comme la caféine par exemple.

Fructose : c’est un sucre plus naturel, mais la « dose fait le poison ». Des boissons  comme l’Ourox en contiennent environ 200 g/l ! A ce niveau, cela  entrainerait des dysfonctions métaboliques et une résistance à l’insuline.

Du relief pour les fractales (en couverture) : Sur ce site, nous avons déjà parlé de la fractale de Mandelbrot. C’est une image en 2 dimensions qu’on peut explorer. Voici maintenant la Mandelbulb, ou « bulbe de Mandelbrot » qui est une structure spatiale, c’est à dire dotée d’un certain relief (voir vidéo ci-dessous). N’est-ce pas fascinant et extraordinaire ? Les structures semblent à la fois organiques et minérales. C’est une fractale bidimensionnelle.

L’ensemble de Mandelbrot est une remarquable fractale plane construite par itération de la fonction f(z) = z*z + c, où z et c représentent des nombres complexes, assimilés à des points du plan.En cherchant à « spatialiser » la Mandelbrot, on a découvert la Mandelbox (vidéo ci-dessous). Comme pour l’ensemble de Mandelbrot classique, une Mandelbox est obtenue par itération de certaines transformations géométriques, les points retenus étant ceux qui ne s’échappent pas à l’infini.

B. Mandelbrot lui-même fit remarquer l’existence de fractales tridimensionnelles partout dans la nature, qu’il s’agisse du chou romanesco ou des côtes de la Bretagne. Pour réaliser une image de Mandelbrot en 2D, on va calculer si chaque point de cette image appartient à l’ensemble de Mandelbrot. Si c’est le cas, on colore le pixel correspondant en noir (par exemple); sinon, on le colore dans une couleur qui donne une information plus précise sur les propriétés de ce point (son comportement durant le calcul). Passer en 3D demande un temps de calcul bien plus important ! Cependant, si les nombres complexes sont facilement transposables dans un plan, c’est plus difficile dans l’espace. Pour cela, nous allons utiliser des transformations écrites en coordonnées sphériques. Pour le reste, c’est un article assez complexe que je ne peux résumer ici en quelques mots, mais on peut retenir que pour trouver un équivalent en trois dimensions de l’ensemble de Mandelbrot, on peut chercher à définir une multiplication appropriée entre deux points de l’espace. Et multiplier des nombres complexes revient peut se représenter spatialement comme une « élévation » en partant d’un centre – d’où l’utilisation de coordonnées sphériques. N’ayant jamais programmé de Mandelbulb, je serai incapable de vous expliquer plus simplement les choses, ne les ayant moi-même probablement pas comprises totalement. C’est un article très intéressant pour les férus de mathématiques ou les informaticiens.

L’univers perd t-il de l’énergie : « Rien ne se perd, tout se transforme ». Si on considère l’univers comme un système fermé, l’énergie devrait être stable. Or, la lumière issue des galaxie semble s’atténuer en raison de l’expansion de l’univers. Comme résultat de l’effet Doppler, ce qui tend à s’éloigner nous arrive avec une longueur d’onde étirée, tirant vers le rouge. Où va son énergie ? L’article conclut que l’effet Doppler peut donner l’impression qu’il y a perte d’énergie, mais cela est simplement du au référentiel de la mesure – les galaxies s’éloignent de nous (univers en expansion) et nous mesurons depuis la Terre.  A cela s’ajoute la difficulté de mesurer dans l’espace-temps afin d’obtenir les vitesses relatives. Il n’y a donc pas de paradoxe, car il n’y a pas de perte d’énergie. Cependant, l’article conclut également : Le principe de conservation trouve là sa limite: quand le temps et l’espace eux-mêmes ne sont pas immuables, la symétrie par translation dans le temps est perdue, et la conservation de l’énergie avec elle ! Cela signifie juste qu’il semble impossible de mesurer la quantité totale d’énergie de l’univers. Mais j’avoue ne pas avoir compris pourquoi la loi de conservation de l’énergie ne s’appliquait pas à l’univers… si quelqu’un peut m’expliquer.

Neuroblastome : c’est la tumeur solide la plus fréquente de l’enfant de moins de six ans. La tumeur est d’origine embryonnaire. Les analyses du génome tumoral et de son expression révèlent des voies de signalisation :  Trois récepteurs de neurotrophines, TrkA, TrkB et TrkC, et leurs ligands respectifs, le facteur de croissance nerveuse (NGF) , le BDNF (Brain Derived Neurotrophic Factor) et la neurotrophine 3 (NT3) participent à la différenciation et à la survie des neuroblastes. Les cellules cancéreuses présentent à leur surface le « récepteur à dépendance» TrkC. Quand la NT3  s’y fixe, cela favorise la prolifération des cellules cancéreuses. La présence de MYCN – un gène favorisant le développement des tumeurs -en plusieurs exemplaires prédit un pronostic vital mauvais. Les formes favorables de cancer sont traitées par chirurgie, puis par une chimiothérapie modérée. Mais dans les autres cas, c’est beaucoup plus lourd et les chances de survie ne dépassent pas 35%. Rappelons qu’en l’absence de son ligand, un récepteur à dépendance déclenche la mort de la cellule qui le porte par l’intermédiaire des caspases. On a découvert un nouvel anticorps aTrkC qui se fixe sur le récepteur TrkC, et empêche la fixation du NT3, entraînant ainsi la mort des cellules cancéreuses. L ‘aTrkC n’est pas optimal chez l’homme, un autre agent interférent basé sur des peptides synthétiques a donc été développé. In vitro, cela fonctionne bien et nous pouvons espérer dans quelques années voir se traitement proposé aux futurs patients.

Les singes et la parole : Le langage est-il le propre de l’homme ?  Les psychologues américains Keith et Cathy Hayes n’ont jamais réussi à faire maîtriser parler  leur chimpanzé Vicki, mais cela est plus un problème d’anatomie que cognitif. En effet, les grands singes comprennent assez bien la symbolique du langage humain, ainsi que le langage des signes.

Des éthologistes remettent en cause l’idée que la parole est le propre de l’homme. En effet, la mone de Campbell, petit singe africain, émet plusieurs messages en combinant six cris. Ces cris sont modulés dans le temps en fonction des ‘interactions sociales des individus. Il y a même des cris qui sont « conçus » pour décrire des évènements nouveaux, et qui sont compris. L’homme est probablement l’espèce maitrisant le mieux le langage, mais il faut peut-être se faire à l’idée qu’elle n’est pas la seule.

Voir les couleurs interdites : la vision humaine utilise l’opposition rouge-vert et jaune-bleu. Autant il est possible de percevoir des nuances de couleurs d’un rouge-jaune (orangées) ou d’un bleu-vert (turquoise), notre vue semble incapable de percevoir des nuances rouge-vert et jaune-bleu. Longtemps, on s’est demandé si tout cela avait un rapport avec nos capteurs, mais une expérience permet de voir ces nuances. Pour cela, on court-circuite le mécanisme d’opposition – il s’agit donc plus d’un traitement spécifique de l’information que d’une incapacité physique. Suite à cette expérience, deux sujets racontèrent qu ‘ils étaient désormais capables d’imaginer du vert rougeâtre et du jaune bleuâtre, mais cette faculté ne persista pas. Cela me rappelle ces expériences réalisées sous mescaline ou les sujets voyaient justement plus de couleurs, plus de nuances dans une même couleur. Notre cerveau sait donc traiter certaines informations, mais une sorte de filtre « censure » ce qui arrive à la conscience.

Le manioc : Le régime alimentaire de plus de 800 millions de personnes repose sur des racines riches en amidon d’une plante tropicale, le manioc (le tapioca est de la fécule de manioc). Toutefois, la valeur nutritionnelle
de cette racine reste faible : Des variétés de manioc améliorées permettraient de diminuer la malnutrition dans beaucoup de pays en développement. Les racines de manioc, qui ressemblent à des patates douces allongées, sont consommées telles quelles, crues ou bouillies, ou préparées sous forme de pâte, de semoule ou de farine. Le manioc nécessite peu de travail et peu d’investissements. Il supporte bien la sécheresse et les sols acides ou peu fertiles. Il se remet rapidement des dégâts causés par les insectes ou les maladies, et il correspond à un bon rendement soleil / hydrates de carbone. Mais il ne se conserve pas longtemps. Les racines de manioc contiennent 1,5 % de protéines, contre plus de 7 dans le blé. Un nouveau virus s’attaque aux racines et pourrait provoquer une crise alimentaire grave. En effet, la culture du manioc se fait généralement par le bouturage, et on sait que plus le clone est vieux et plus le nombre de pathogènes accumulés est important. Il faut passer à un autre mode : la reproduction sexuée à partir de graines. De nombreux virus n’arrivent pas à franchir la barrière placentaire qui sépare la graine de la plante mère. Une leçon pour les occidentaux : Les pratiques paysannes traditionnelles représentent une ressource considérable pour la créationd’une agriculture plus durable, ressource souvent négligée par l’agronomie « scientifique ».

Suicide quantique et immortalité: L’auteur part d’une réflexion délirante à partir de l’expérience du chat de Schrödinger, en la modifiant. Vous souhaitez devenir riche ? Rien de plus simple :  Vous rentrez dans la boite du chat, vous adaptez une dispositif quantique pour choisir votre grille du loto et jouez par internet votre grille. Et on tue systématiquement le perdant de la grille. Eh bien il y a bien un univers parallèle où vous serez gagnant ! Vous êtes donc certain de gagner.  Ca parait fou, mais mathématiquement, cela se tient. En effet, dans la boite, tous les états sont superposés. Si on n’en garder qu’un en supprimant tous les autres, on obtiendra le résultat escompté dans un des univers. Oui, mais nous sommes qui ? Sommes nous l’ensemble de nos doubles quantiques ou sommes-nous l’un d’entre-eux. J’aurais tendance à tourner mon regard sur mon passé et me dire que je n’ai pas eu une superposition de plusieurs existences. Donc je ne suis pas la somme de mes doubles. Alors pourquoi je sortirais vivant de la boite ? Soit quelque chose de fondamental m’a échappé dans cette théorie, soit elle est absurde (pas les mondes parallèles, celle du suicide quantique). En plus, l’article a été écrit par mon ancien maitre de stage du LIFL…

Si nous veines sont bleues, notre sang est bien rouge et l’explication tient dans la façon dont la peau absorbe la lumière, renvoyant moins de « photons rouges » là où il y a des veines. Comme notre cerveau fait la correction par rapport au reste de la peau, ça nous apparait bleu. Mais c’est un illusion !


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