LE MONDE SELON LA PHYSIQUE : semaine 19 -21 ( 2 eme partie )

Je vous livre la deuxième partie de mes résumés traduits  du  Physics world  .Je dois en outre vous avouer que j’ai trié  en fonction de mes compétences et aussi de mes propres choix .La revue anglo-saxonne présente  , me semble t-il ,des choses parfois marginales à la physique !!!!!

1 :

Did slippery sand help Egyptians build the pyramids?

 May 6, 2014 3 comments

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Physical Review Letters)">Physical Review Letters)">Physical Review Letters)">Slip-sliding away in ancient Egypt

 Les ouvriers des monuments colossaux de l'Égypte ancienne ont peut-être ajouté de l'eau aux  sables du désert pour  rendre plus facile à transporter les matériaux sur des  traîneaux géants . Voilà la conclusion d'une équipe internationale de physiciens qui a étudié la relation entre le frottement et la teneur en eau en utilisant  un certain nombre de différents types de sable . La recherche suggère que le type de sable trouvé dans le désert égyptien devient particulièrement glissant lorsqu'il est mouillé – Ainsi  c’est peut être ce petit quelque chose-là qui aurait pu rendre  beaucoup plus facile le déplacement  des énormes caillasses qui ont servi à construire les pyramides !!!!!!

L' étude a été réalisée par Christian Wagner et ses collègues de l'Université de la Sarre en Allemagne , ainsi que par  des chercheurs aux Pays-Bas , l'Iran et la France . L'équipe a été inspirée par une ancienne peinture murale égyptienne montrant une énorme statue transportée à travers les sables sur un traîneau en 1800 B.C . La peinture  présente un détail qui a longtemps intrigué  les égyptologues : un travailleur qui semble verser de l'eau sur le sable  par devant le traîneau tandis que d'autres semblent être en train de  transporter de l'eau pour reconstituer sa réserve

Alors que certains historiens pensent que ce fait de verser un liquide pourrait avoir été une sorte de rituel  religieux , Wagner et ses collègues se sont demandé s'il s'agissait d'une mesure  très concrète pour réduire la friction entre le traineau  et le sable . Cette pensée a été inspirée par le travail effectué en 2007 par Wagner , avec son collègue Sarre Jorge Fiscina , qui a montré que seulement une petite quantité de l'eau agit comme  lubrifiant en  réduisant  la friction dans le sable  lorsqu’il  est poussé à travers un tube (voir "  le sable humide s’écoule mieux que sec ») .

Pour tester leur nouvelle théorie , Wagner , Fiscina et ses collègues ont mesuré la résistance éprouvée par un traîneau traîné à travers différents types de sable . Le traîneau de l'équipe a été fabriqué à partir de PVC , mesure 11 x 7,5 cm et a des bords arrondis pour imiter ses homologues anciens . Il a été chargé avec des poids lourds de sorte qu'il  exerçait  une force vers le bas d'environ 250 kg/m2 , ce qui es se situe  sur ​​un pied d'égalité avec celle  d'un traîneau chargé  à l’égyptienne . Le traîneau est tiré par un testeur de traction , qui a mesuré la force nécessaire pour déplacer le traîneau et permis à l'équipe de  calculer le coefficient de frottement dynamique .  Je vous passe les détails des manips : sachez qu’ il y a d une part un optimum de % d’eau  (5 %)  à atteindre , et d’ autre part que  le sable égyptien  étant poly dispersif ( divers diamètres et diverses espèces) cela facilitait les choses ……..

-- Mon commentaire : j’aime beaucoup le coté historique de l’article   ,et j’étais resté sur l’hypothèse  des rouleaux  de bois   placés sous les traineaux ; j’adore la conclusion anachronique  de  WAGNER / «  C’est comme s’ils avaient fait glisser leur truc sur du caoutchouc au lieu de ciment !!!!! »

2 :

Superheavy element 117 weighs in again

Le «  Ununseptium «  ou encore  l'élément super-lourd Z = 117 pourrait être enfin prêt à être ajouté à la table périodique . Une collaboration internationale a produit quatre atomes de  cet élément insaisissable , qui avait  d’ailleurs été repéré la première fois en 2010. Les propriétés de désintégration mesurées de ces atomes paraissent  correspondre avec  les précédentes données , ce qui renforce le dossier  pour une  reconnaissance officielle du 117 comme un nouvel élément avec ses éléments  de chaîne  de désintégration 115 et 113. Dans le processus , les chercheurs ont également découvert un isotope nouveau , le  " lawrencium -266 " .

Bien que la majorité de la table périodique soit remplie avec des éléments naturels , des expériences nucléaires physique ont ajouté 27 autres éléments . Les éléments au-delà du numéro atomique ( Z ) =104 sont considérés comme ces éléments super-lourds ,de plus longue durée de vie  qui sont supposées  s'approcher d'un soi-disant îlot de stabilité ,et pour lesquels  des noyaux avec de très longues demi-vies devraient être trouvées…… le modèle d’enveloppe du noyau prédit en effet que ces éléments super-lourds deviennent plus stables quand  leur nombre de neutrons augmente et qu'ils réussissent à atteindre   «l'île» , à Z = 184 .

Bien que ces éléments ne sont pas  encore trouvés dans la nature, ils peuvent être produits par l'accélération de faisceaux de noyaux lourds  puis en  les brisant  sur  des noyaux cibles spécifiques et très lourds. Les a tomes du  Ununseptium sont les plus lourds jamais observés - ils sont 40 % plus lourd qu'un atome de plomb . En 2010, une collaboration russo-américain travaillant à l'Institut de recherche nucléaire de Dubna , en Russie , avait  tiré des faisceaux de l'isotope rare du calcium -48 sur des cibles de berkelium -249 pour attraper le premier  atome aperçu de 117 .

--Mon commentaire :là nous sommes dans de la vraie physique nucléaire !  nous jouons nous aussi a cela en France et je vous donne ( copier- coller) les dernières nouvelles du GANIL : «Des événements de fission à des temps supérieurs à 10-18s (un milliardième de milliardième de seconde) ont été observés pour des noyaux constitués de 120 et 124 protons. Ces noyaux ont été formés par bombardement de cibles de nickel et de germanium par des ions d'uranium accélérés par le GANIL. Ils ont été identifiés grâce à INDRA, un détecteur de noyaux et particules chargées couvrant quasiment tout l'espace autour des cibles.Ce temps de 10-18s est certes très court, mais à l'échelle des temps de vie nucléaires il est suffisamment long pour signer sans ambiguïté la formation des éléments de 120 et 124 protons et pour leur attribuer une grande stabilité vis-à-vis de la fission lorsqu'ils ne sont pas excités. Ces résultats ouvrent des perspectives nouvelles dans la course aux éléments super-lourds et dans la localisation d'un « îlot de stabilité ». 

3 :

Physicists sound-out acoustic tractor beam

Un " faisceau  tracteur " acoustique qui peut attirer  à lui un objet en tirant des ondes sonores  astucieusement a été créé par des physiciens au Royaume-Uni et des États-Unis . Le faiseau  a été mis en œuvre  en utilisant un système de chirurgie à ultrasons du commerce et diffère des  tracteurs précédents qui utilisaient la lumière . Les chercheurs disent que leur technique pourrait être facilement adapté pour des applications médicales qui  ont à manipuler  des objets ou des tissus dans le corps.Le nouveau rayon tracteur a été créé par Mike MacDonald et ses collègues de l'Université de Dundee ,de l'Université de Southampton et de  Illinois Wesleyan University en utilisant un système d' ablation par ultrasons , qui est normalement utilisé pour détruire les tumeurs grâce à des faisceaux focalisés de son intense . D'abord proposé en 2006 par Philip Marston de l'Université de l'État de Washington et réalisé en utilisant la lumière en 2010 par David Grier et ses collègues de l'Université de New York , la technique consiste à tirer deux faisceaux d'ondes ultrasonores vers le haut sur ​​une cible en forme de triangle à environ 51 ° de chaque côté de la direction verticale. La cible a une forme telle que les rayons rebondissent sur des côtés opposés du triangle , ce qui induit par  le son réfléchi un  déplacement  vers le haut

Idéalement, la technique nécessite l'utilisation de deux faisceaux de Bessel " " , qui présentent  des fronts d'ondes circulaires qui  se courbent autour de la direction de propagation et ainsi  portent un  moment angulaire. Lorsque le front d'onde frappe la cible , le moment angulaire est redirigé selon une dynamique régulière et si la cible et  les faisceaux sont disposées correctement , plus  cette dynamique  sera défléchie vers le  haut que vers le bas. Il en résulte une force vers le bas égale - et - inverse sur le triangle , qui est tiré vers le plan contenant les deux sources d'ultrasons .

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Schéma montrant comment fonctionne le faisceau ultrasonore du tracteur

--Mon commentaire : je rappelle a mes lecteurs tout ce que les ondes acoustique ont apporté a la médecine :

-les ultrasons communément utilisés dans une discipline  de l’imagerie médicale l’échographie, traversent les tissus sans que ceux-ci subissent aucun effet biologique,  quand  les puissances utilisées sont très faibles

-lorsque les ultrasons sont utilisés à forte puissance (10 000 fois plus élevée dans le cas des HIFU que dans le cas de l’imagerie à ultrasons), ils ont un effet biologique sur les tissus traversés ; on casse certains types de calculs rénaux  ainsi

-lorsque le faisceau d’ultrasons est convergent (comme le ferait une loupe avec les rayons du soleil), et que les ondes ultrasonores de haute intensité sont focalisées en un point, l’effet immédiat obtenu au sein des tissus biologiques est leur échauffement brutal et extrêmement intense (jusqu’à 85 ° )

 Dans le commentaire anglais l’un des lecteurs pose la question d’utilisation en cas de tumeur

4 :

How to make a quantum random-number generator from a mobile phone

There 

Vous sentez-vous un tantinet  nerveux lorsque vous avez à effectuer une transaction par carte de crédit en utilisant votre téléphone mobile ? Vos soucis pourraient bientôt être une chose du passé , grâce à un dispositif à faible coût qui pourrait apporter  un puissant moyen  cryptographique  pour les appareils portables . C'est le but de Bruno Sanguinetti et ses collègues de l'Université de Genève en Suisse , qui ont créé un générateur de nombres aléatoires quantiques ( QRNG ) qui utilise des composants électroniques à faible coût , y compris un appareil photo téléphone mobile !

Les protocoles cryptographiques modernes exigent la génération rapide de séquences de nombres vraiment aléatoires . Ceux-ci sont utilisés pour créer les «clés» qui permettent aux individus de chiffrer et déchiffrer des informations sensibles telles que mots de passe et coordonnées bancaires Produire  ces chiffres, c'est un défi technologique important parce que les ordinateurs sont  des »zinzins »totalement déterministes et ne sont donc pas capables de créer de vrais nombres aléatoires . Faute de grives on mange des merles , donc les systèmes de cryptographie ont tendance à s'appuyer sur des générateurs «de nombres pseudo-aléatoire s" ….Bien  que certains de ces générateurs soient très bons , un système de cryptographie basé sur des nombres pseudo aléatoires est plus facile à pirater qu’un système qui utiliserait de vrais  nombres aléatoires .

L’astuce de nos chercheurs genevois a été de compter le nombre de photons des pixels pour un temps donné  !  ( avec extraction du « bruit » quantique)

--Mon commentaire : je ne doute pas que des hackers  astucieux trouveront une contre astuce  pour  contourner ce nouveau moyen !

A suivre :