Science : les trucs que vous trouvez cools

[TheoSaeba]

Salut!

Allez, j'ouvre un sujet que je suis surpris de ne pas avoir déjà trouvé : les curiosités scientifiques.
J'entends ici les sciences au sens très large : physique, chimie, bio mais aussi maths, info, programmation, expériences de pensée...

De la théorie à des petites applications jugées modestes, parlez-nous des trucs que vous trouvez incroyables, fous, surprenants...
Ça peut bien sûr tout aussi bien être des thématiques que des expériences ou histoires bien précises, comme des chaines Youtube, blogs ou autres.

Faites-vous plaisir!

NB : merci de ne pas dériver sur des discussions scientifico-sceptiques, vaccins Covid, lobbys pharmaceutiques ou je sais pas quoi. Chacun·e son avis, mais ce topic n'est pas dédié à ça.

[TheoSaeba]

Allez, hop, j'attaque avec un petit site que je trouve rigolo avec des résultats souvent hypnotiques.
https://www.jasondavies.com/
J'aime particulièrement :
https://www.jasondavies.com/maps/voronoi/
et
https://www.jasondavies.com/factorisation-diagrams/
Pour ce dernier, l'idée est de représenter la décomposition des nombres en facteurs premiers (par exemple, 72 = 3 x 3 x 2 x 2 x 2) sous la forme de diagrammes.
Ça donne des résultats amusants, notamment les puissances de 3 (3, 9, 27, 81, 243...) qui retombent sur la fractale du triangle de Sierpiński.
Si, si, vous la connaissez celle-là : une de ses étapes est la Triforce!

[dami1]

Je ne sais pas si j'entre dans les attendus de ce topic, mais ce qui se rapproche de la recherche spatiale et astrophysique est fascinante.
Récemment, la photographie d'un trou noir a fait le tour du monde.
https://www.youtube.com/shorts/Nc8QqwydlYo

Photographié quelque chose qui est situé à 27 000 années-lumière est tout autant improbable qu'incroyable.

[Maxicrash]

Je m'attache plus aux petites anecdotes qu'autre chose avec la science.

Saviez-vous que l'étoile polaire change dans le temps ?

[TheoSaeba]

Je ne sais pas si j'entre dans les attendus de ce topic, mais ce qui se rapproche de la recherche spatiale et astrophysique est fascinante.
Récemment, la photographie d'un trou noir a fait le tour du monde.
https://www.youtube.com/shorts/Nc8QqwydlYo

Photographié quelque chose qui est situé à 27 000 années-lumière est tout autant improbable qu'incroyable.

De la bombe, oui, j'étais passé à côté.
Ce trou noir a été détecté il y a longtemps déjà (~50 ans) mais les premières précisions sont toutes récentes (~5 ans).
Une image détaillée comme ça, c'est juste ouf!
https://fr.wikipedia.org/wiki/Sagittarius_A*

De manière générale, la cosmologie est juste passionnante, c'est mon énorme kiff du moment (avec la quantique).
Si tu ne connais pas déjà, je te recommande (vraiment) la chaine ScienceEtonnante.
https://www.youtube.com/watch?v=FGwmAEMabm4

Je m'attache plus aux petites anecdotes qu'autre chose avec la science.

Saviez-vous que l'étoile polaire change dans le temps ?

Je ne savais pas non plus.
Dans le fond, c'est assez logique mais je ne m'étais jamais posé cette question!
https://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89toile_polaire#Changement_s%C3%A9culaire_de_l%E2%80%99%C3%A9toile_polaire

[Still good]

En voilà une bonne idée de topic TheoSaeba!

Un truc cool qui date mais qui reste fascinant, c'est la visualisation des notes de musique dans un bol d'eau. Ça laisse rêveur je trouve

[talou_iz_good]

J'aime bien les fractales !!! 
Sinon je regarde de temps en temps les chaînes de Mickaël Launay (micmaths) et de David Louapre (Science étonnante).

[TheoSaeba]

Ah ouais, micmaths est très cool aussi.
Pour ScienceEtonnante, ce qui me fait marrer, c'est que le gars est directeur scientifique chez Ubisoft :). Il reste ultra-discret sur cette fonction, je me demande en quoi consiste son job concrètement!

La visu des notes de musique est incroyable!
On croirait des micro-organismes!
https://www.researchgate.net/figure/Morphological-diversity-of-calcareous-coccoid-cells-SEM-A-Scrippsiella-bicarinata_fig7_234134966
(détendez-vous, je suis tombé dessus via Google Images)

[Still good]

Un truc cool où je remercie la science c'est de permettre de comprendre des phénomènes physiques de base très concrets, qu'un novice comme moi a du mal parfois à interpréter, du genre l'effet magnus qui joue beaucoup par exemple en sport sur les trajectoires des ballons, balles, etc

On se souvient de ce coup de franc de Roberto Carlos face à la France en 1997 qui en est la parfaite illustration. Tout le monde voyait partir le ballon dehors avec sa trajectoire improbable mais c'était sans compter sur l'effet magnus :

[xinyingho]

Je crois que l'un des trucs les plus étonnants de la science est que personne ne sait définir clairement ce qu'est l'énergie et la matière au niveau quantique. La définition la plus exacte de l'énergie reste encore la formule E=mc² donnée par Einstein en 1905. Elle a été généralisée aux particules sans masse par Dirac en 1928, formule qu'on retient aujourd'hui sous la forme E²=(pc)²+(mc²)².

Ces équations indiquent 2 choses :
- au niveau fondamental, l'énergie E, la masse m et la quantité de mouvement p sont des notions équivalentes.
- il est possible de convertir l'un vers les 2 autres.

c, la vitesse maximum de la lumière dans le vide, n'est qu'un facteur de conversion ici.
p, la quantité de mouvement, n'est vraiment que ça : c'est littéralement la vitesse que prenne les particules qui peut être converti en énergie ou en masse !

La conversion de masses en énergie se constate facilement avec n'importe quelles bombes (pas juste atomiques). La conversion d'énergie en masse est aussi présente tout autour de nous : la masse des quarks qui constituent les protons et les neutrons seule n'explique pas la masse des protons et des neutrons ! Par exemple, un proton fait 938,3 MeV/c². Il est constitué de 2 quarks up (2,3 MeV/c² chacun) et 1 quark down (4,8 MeV/c²), soit 2,3 * 2 + 4,8 = 9,4... On est très loin des 938,3 ! Le reste de la masse d'un proton s'explique par les interactions énergétiques incessantes entre les quarks et les gluons qui les environnent, le gluon lui-même n'ayant pas de masse. Donc on en déduit que (938,3 - 9,4) / 938,4 * 100 = 98,998% de la masse d'un proton est expliqué par de l'énergie confinée à l'intérieur de la particule, pas par la masse des sous-particules qui le constitue !

Truc encore plus fou : si on prend littéralement à la lettre les équations de la mécanique quantique, le proton n'est en fait pas constitué de 3 quarks. Ce n'est qu'une simplification. A l'échelle des quarks, il y a en fait une création et une annihilation continue de quarks de n'importe quels types, d'antiquarks et de gluons. C'est juste qu'en moyenne cette soupe de particules peut être résumé à la présence de 2 quarks up et 1 down.

[dav1974]

Pour moi la science, il faut qu'elle soit vulgarisée au max. Alors merci a Hubert Reeves pour son "Patience dans l'azur" qui m'a foutu un bon coup de pied au derche quand j’étais gosse.

Les trucs que je trouve cools mais qui me rendent barjo :
 
 Juste avant le bigbang. De me dire qu'il y avait de la matière, la...posée comme ça, qui attendait pépère que le cookéo de la physique fasse tout péter : ding c'est cuit !
 J'ai du mal a concevoir un "point de départ"..cette matière dans le "vide" et le bigbang qui envoie tout ça valdinguer.
 Les mesures, les distances dans l'univers me font vriller, et me dire qu'il grandit encore (mais dans quoi ?) c'est chaud pour mon cervelet.

 Il y a aussi un article qui était sorti il y a quelques années, sur des mesures "improbables" d'un astre. Je pourrai plus décrire exactement comment ils ont découvert cette "anomalie" mais, en gros, avec les données reçues (il me semble que ct par le "bombardement" radioactif de cet objet sur la terre), leurs mesures correspondaient a une planète ou une étoile tellement grosse que c'était impossible qu'elle existe avec nos lois sur la physique.

 J'aime aussi le "déformement" de l'espace temps par les grosse "planètes", plein de vidéos sur youtube qui expliquent ce phénomène , j'adore.

 Plus terre a terre : le passage aux microprocesseurs. Les accélérateurs de particules, et la physique quantique, et surtout le fait qu'elle commence a être bien vulgarisée.

[lincruste]

Ce n'est qu'une simplification. A l'échelle des quarks, il y a en fait une création et une annihilation continue de quarks de n'importe quels types, d'antiquarks et de gluons. C'est juste qu'en moyenne cette soupe de particules peut être résumé à la présence de 2 quarks up et 1 down.

Ouais ben j'ai aucun bagage scientifique parce que j'ai arrêté l'école après un bac littéraire et justement c'est à ce moment que j'ai arrêté la vulgarisation scientifique en physique.
Le modèle classique avec les protons les neutrons, le nuage électronique et les équations-bilan ça allait encore mais quand j'ai commencé à voir que ça parlait de gluons, de fermions de spin 5/2 et autres déconnades j'ai décidé que j'étais pas assez intelligent pour ça et que les mecs concernés avaient pas eux-mêmes l'air assez sûrs d'eux pour que j'essaye de comprendre.

[Anarwax]

oui j'aime bien la vulgarisation de la science moi aussi, même pour expliquer aux enfants pas mal de phénomènes, je pense à "c'est pas sorcier" pour les gamins, vraiment bien non ?

[Anarwax]

- et le but de roberto carlos est incroyable au passage ! -

[xinyingho]

 Juste avant le bigbang. De me dire qu'il y avait de la matière, la...posée comme ça, qui attendait pépère que le cookéo de la physique fasse tout péter : ding c'est cuit !
 J'ai du mal a concevoir un "point de départ"..cette matière dans le "vide" et le bigbang qui envoie tout ça valdinguer.

En fait, personne ne peut dire ce qu'il y a eu avant le big bang. Personne ne sait car les équations de la Relativité Générale partent dans des solutions avec des infinis partout. C'est comme à l'intérieur des trous noirs, les équations donnent des mesures infinies. Ces infinis indiquent que nos cadres théoriques ne peuvent plus s'appliquer à ces objets là car ça donne des infinis qui ne veulent plus rien dire.

Il y a eu le même problème avec la mécanique quantique. Dès le début dans les années 30s, il y a eu l'apparition d'infinis. En effet, comme la mécanique quantique travaille en faisant des calculs stochastiques (c-à-d qu'on calcule la probabilité de tous les états des particules prises en compte (on fait des stats) pour arriver à un résultat discret comme la vitesse ou la position de ces particules), on doit prendre en compte tous les états possibles. En additionnant tous ces états, on arrive souvent à des infinis...

Pour faire disparaître ces infinis en mécaniques quantiques, il y a 2 solutions :
- dans les années 50, les physiciens ont mis en place le principe de renormalisation, on remplace les infinis par les mesures expérimentales,
- dans les années 70, ils ont développés le principe de régularisation, en gros au lieu de faire des calculs en mesures absolues qui donnent des infinis, on fait des calculs en mesures relatives en faisant en sorte que les infinis s'annulent.

On a pas réussi à créer des trous noirs et des big bang en laboratoire pour faire la même chose en Relativité Générale...

Le modèle classique avec les protons les neutrons, le nuage électronique et les équations-bilan ça allait encore mais quand j'ai commencé à voir que ça parlait de gluons, de fermions de spin 5/2 et autres déconnades j'ai décidé que j'étais pas assez intelligent pour ça et que les mecs concernés avaient pas eux-mêmes l'air assez sûrs d'eux pour que j'essaye de comprendre.

Ben, t'as pas tord car jusqu'à récemment les physiciens ignoraient le problème de comment on passe de la mécanique quantique (des états infinis qui se superposent) vers la mécanique classique (un état unique à chaque instant) en montant dans les échelles de grandeurs. Ils ont appelé ça la décohérence et ils tournaient autour du pot pour éviter d'avoir à regarder ce qui se passait. Avec le développement de la thermodynamique quantique dans les années 2010, ils sont enfin en train de regarder ce problème là. La motivation est industrielle : apparemment, certaines théories prédisent que le passage du quantique au classique est génératrice d'énergie qu'on pourrait utiliser pour remplacer le charbon, le pétrole et le nucléaire... Les 1ère expériences pour confirmer tout ça démarrent maintenant.

[TheoSaeba]

Un truc cool où je remercie la science c'est de permettre de comprendre des phénomènes physiques de base très concrets, qu'un novice comme moi a du mal parfois à interpréter, du genre l'effet magnus qui joue beaucoup par exemple en sport sur les trajectoires des ballons, balles, etc

On se souvient de ce coup de franc de Roberto Carlos face à la France en 1997 qui en est la parfaite illustration. Tout le monde voyait partir le ballon dehors avec sa trajectoire improbable mais c'était sans compter sur l'effet magnus :

Ouais, c'est rigolo ce truc-là :).
Souvenir de cours : un exo bonus dans un devoir de maths. L'exo revenait à mettre en évidence l'effet Magnus... Autant vous dire que personne n'a trouvé :).

Donc on en déduit que (938,3 - 9,4) / 938,4 * 100 = 98,998% de la masse d'un proton est expliqué par de l'énergie confinée à l'intérieur de la particule, pas par la masse des sous-particules qui le constitue !

De ce que j'ai pu en voir, et ça c'est fou, ce sont les interactions avec le fameux boson de Higgs qui sont à l'origine de cette masse. Je te recommande chaudement la présentation d'Étienne Klein à ce sujet.

D'ailleurs, le mec vulgarise vraiment bien, c'est accessible à tout  le monde!

oui j'aime bien la vulgarisation de la science moi aussi, même pour expliquer aux enfants pas mal de phénomènes, je pense à "c'est pas sorcier" pour les gamins, vraiment bien non ?

Ouais, ça c'est top.
Les mecs ont un don pour vulgariser à bloc. Bien sûr, ça simplifie vachement les concepts réels, mais ça donne un premier aperçu facile à piger.

 Juste avant le bigbang. De me dire qu'il y avait de la matière, la...posée comme ça, qui attendait pépère que le cookéo de la physique fasse tout péter : ding c'est cuit !
 J'ai du mal a concevoir un "point de départ"..cette matière dans le "vide" et le bigbang qui envoie tout ça valdinguer.

En fait, personne ne peut dire ce qu'il y a eu avant le big bang. Personne ne sait car les équations de la Relativité Générale partent dans des solutions avec des infinis partout.
[...]

Le modèle classique avec les protons les neutrons, le nuage électronique et les équations-bilan ça allait encore mais quand j'ai commencé à voir que ça parlait de gluons, de fermions de spin 5/2 et autres déconnades j'ai décidé que j'étais pas assez intelligent pour ça et que les mecs concernés avaient pas eux-mêmes l'air assez sûrs d'eux pour que j'essaye de comprendre.

Ben, t'as pas tord car jusqu'à récemment les physiciens ignoraient le problème de comment on passe de la mécanique quantique (des états infinis qui se superposent) vers la mécanique classique (un état unique à chaque instant) en montant dans les échelles de grandeurs. Ils ont appelé ça la décohérence et ils tournaient autour du pot pour éviter d'avoir à regarder ce qui se passait. Avec le développement de la thermodynamique quantique dans les années 2010, ils sont enfin en train de regarder ce problème là. La motivation est industrielle : apparemment, certaines théories prédisent que le passage du quantique au classique est génératrice d'énergie qu'on pourrait utiliser pour remplacer le charbon, le pétrole et le nucléaire... Les 1ère expériences pour confirmer tout ça démarrent maintenant.

+1 : nos théories ne savent pas décrire ce qu'il s'est passé au t0. Si ça se trouve, c'est vraiment une super instance cosmique qui s'est fait un cookie :).

Wow, descendre au niveau des quarks, ça commence à devenir le foutoir. C'est osé de mettre ça en cours s'il n'y a pas une pédagogie de dingue derrière.

Ce qui est cool avec le passage quantique -> classique, c'est que de plus en plus de mises à l'échelle sont comprises théoriquement, et observées expérimentalement. La dernière force de la physique classique qui résiste : la gravité. Impossible de passer du quantique à nos observations, et encore moins lorsque l'on bascule sur les gravités démentes où la relativité générale prend le pas...

Un autre excellent pédagogue, Alain Aspect. Cette petite conf m'a bien plu, et notamment l'introduction (les 20 premières minutes).
C'est uniquement un rappel de faits historiques, et il y a des anecdotes drôles.

[TheoSaeba]

Je ne sais pas si j'entre dans les attendus de ce topic, mais ce qui se rapproche de la recherche spatiale et astrophysique est fascinante.
Récemment, la photographie d'un trou noir a fait le tour du monde.
https://www.youtube.com/shorts/Nc8QqwydlYo

Photographié quelque chose qui est situé à 27 000 années-lumière est tout autant improbable qu'incroyable.

Je suis tombé tout récemment sur le reportage "Trous noirs : Aux confins du savoir" qui parle justement du télescope à l'origine de ces images.
Il est intercalé avec un reportage sur un petit groupe de chercheur·se·s qui travaillent sur le paradoxe de l'information qui soulève en gros que quelque chose disparait dans les trous noirs (l'information) et que ça va à l'encontre des bases de la physique quantique. J'ai moins aimé cette partie, mais elle reste intéressante.
Le reportage est dispo sur Netflix.

[xinyingho]

Donc on en déduit que (938,3 - 9,4) / 938,4 * 100 = 98,998% de la masse d'un proton est expliqué par de l'énergie confinée à l'intérieur de la particule, pas par la masse des sous-particules qui le constitue !

De ce que j'ai pu en voir, et ça c'est fou, ce sont les interactions avec le fameux boson de Higgs qui sont à l'origine de cette masse. Je te recommande chaudement la présentation d'Étienne Klein à ce sujet.

D'ailleurs, le mec vulgarise vraiment bien, c'est accessible à tout  le monde!

Oui, je l'avais déjà vu. Très bonne vidéo.

Mais pour résumer, ce sont les échanges énergétiques avec le champ de Higgs (pas le boson, qui n'est qu'une manifestation du champ de Higgs quand il interagit avec lui-même) qui explique la masse qu'on constate de presque toutes les particules fondamentales qu'on connaît, la seule exception étant les neutrinos. Donc toute la masse d'un corps est aussi entièrement explicable en termes énergétiques depuis 2012 et la découverte du boson de Higgs.

[lincruste]

Donc toute la masse d'un corps est aussi entièrement explicable en termes énergétiques depuis 2012 et la découverte du boson de Higgs.

Attends attends
Stop
Le boson au LHC ça fait déjà 10 ans !????

[xinyingho]

Le boson au LHC ça fait déjà 10 ans !????

Oui, t'es officiellement un vieux

[TheoSaeba]

[...] Mais pour résumer, ce sont les échanges énergétiques avec le champ de Higgs (pas le boson, qui n'est qu'une manifestation du champ de Higgs quand il interagit avec lui-même) [...]

J'avais compris que le boson et le champ étaient plus ou moins la même chose du fait de la dualité onde-corpuscule. Ce n'est pas le cas?

Le boson au LHC ça fait déjà 10 ans !????

Oui, t'es officiellement un vieux

Ahah, et nous donc.

[xinyingho]

J'avais compris que le boson et le champ étaient plus ou moins la même chose du fait de la dualité onde-corpuscule. Ce n'est pas le cas?

Non, la dualité onde-corpuscule ne concerne que l'interprétation de ce qu'est une particule. Une particule est une manifestation d'un champ, une unité indivisible de ce champ (on parle de quantum d'un champ aussi). Par exemple, le champ de Higgs se manifeste à nous avec des bosons de Higgs, pareillement pour le champ électromagnétique avec les photons ou le champ d'électrons pour... les électrons. Un champ est une entité unique qui remplit tout l'Univers. Les champs interagissent entre eux au travers des particules la plupart du temps.

[TheoSaeba]

Ok, donc j'ai encore beaucoup de mal à piger :).
T'as quelques refs à lire là-dessus?

[xinyingho]

J'avais lu ça il y a longtemps. Peut-être sur ce blog, pas longtemps après la découverte du boson de Higgs : https://profmattstrassler.com/

Mais je pense que ta confusion vient du fait que, d'un point de vue théorique, on ne travaille jamais au niveau des particules, toujours au niveau des champs sur lesquels on applique des opérateurs. C'est au niveau expérimental que la différence est importante. Au niveau théorique, on a tendance à confondre champs et particules vu qu'on est obligé de travailler au niveau des champs. La fameuse fonction d'onde ne décrit pas une seule particule mais tout le champ. Mais bon, c'est impossible d'interagir expérimentalement avec un champ entier puisqu'un champ à la taille de l'Univers.

[TheoSaeba]

Ah oui, pour la manipulation maths, j'avais bien retenu ça. On formule des équations continues, dont les lois tiennent tout de même compte de propriétés particulaires.
Je parlais en effet du concept : les éléments se comportent à la fois comme des ondes et comme des particules.
A ce sujet (mais bon, tu as l'air d'être déjà bien calé sur la question), je recommande vivement la vidéo d'Alain Aspect que j'ai relayée ci-dessus. C'est juste FOU qu'on arrive à mettre en évidence EXPÉRIMENTALEMENT des phénomènes pareils. Sérieux, ils arrivent à n'envoyer les photons qu'un par un... Un. Par. Un. (à la statistique prêt :p).
Il parle des expériences à choix retardé. Je n'ai pas encore bien assimiler ce qu'il y avait derrière au-delà du fait que (et je simplifie très certainement) celle qu'Aspect a réalisé met en évidence que le photon se comporte "comme on veut le mettre en évidence", c'est-à-dire que selon si la manip cherche à mettre en évidence l'aspect ondulatoire ou l'aspect corpusculaire... ben, le photon te donne un résultat ondulatoire ou corpusculaire.
COQUIN!

edit : merci pour le lien

[xinyingho]

J'ai regardé la vidéo d'Alain Aspect. Effectivement très intéressante. Je ne savais pas que personne n'avait fait l'expérience des fentes de Young avant 1985.

Mais oui, les physiciens n'arrivent pas à comprendre pourquoi les particules se comportent parfois comme des ondes et parfois comme des corpuscules. Pour moi, ça veut juste dire qu'on ne sait pas ce que sont réellement les particules. Il y a bien la théorie des supercordes qui explique que les particules qu'on considère fondamentales aujourd'hui ne le sont pas en vérité... mais on a aucune piste pour vérifier si cette théorie est bonne.

[TheoSaeba]

Tout à fait, on touche à des concepts qui vont vite au-delà de ce que l'on peut comprendre dans l'absolu.

Est-ce que tu avais entendu parler de la gravitation quantique à boucles? C'est l'autre candidate sérieuse à l'unification des physiques quantique et macroscopique. Je n'ai pas encore regardé la vidéo de David Louapre à ce sujet, mais je ne doute pas qu'elle l'explique bien.

[xinyingho]

J'avais déjà entendu parler de la gravité quantique à boucles. Pendant longtemps, c'était considéré comme une théorie très mineure à cause de la popularité de la théorie des cordes. Cette dernière a très largement perdu en aura car le LHC n'a encore découvert aucune particule supersymétrique, condition sine qua non pour avoir une 1ère vérification expérimentale de la théorie des cordes. Du coup, les théories alternatives comme la gravité à boucles reprennent du terrain.

Je viens de voir la vidéo sur la gravité quantique. C'est cool d'avoir quelqu'un qui a travaillé dessus et qui sache l'expliquer de façon relativement simple :)

[Xorion]

Super topic ! oui XORION aime la science, la vraie 

L'auteur du topic demande de ne pas parler des vaccins ARN anti covid mais là putain une bombe atomique, un pavé dans la marre : une étude de NATURE qui l'a fout mal vient d'être lachée !

https://www.nature.com/articles/s41586-023-06800-3

je vous laisse lire tout ça et on en reparle !

de ce que je comprends c'est que il se crée un décalage de 1 ( à cause d'un ingrédient) dans la lecture de leur ARN synthétique et que les cellules humaines produisent non pas de la SPKIKE mais d'autres protéines divers et (a)variées dans 30% du temps (30% des cellules !!)...

et dire qu'ils nous sortaient qu'ils maitrisaient leur truc de bout en bout ... 

bien content de ne pas mettre fait fléchetté ...

[yannick10]

[...]
de ce que je comprends ...
[...]