dimanche, novembre 01, 2009

STEM : Science Technology Engineering and math n°1

AU-DELÀ DES FRONTIÈRES
Physico-chimie dans le système solaire
le Système Solaire :
Un laboratoire au carrefour des sciences:
Astronomie, Physique, Chimie et Biologie


VOUS AVEZ DIT UN LABORATOIRE ?
  1. Composition et caractéristiques des objets du système solaire
  2. Comment notre système solaire est-il né?
  3. Vous avez dit petits objets?
  4. What's in comets and Kuiper belt objects ?

dimanche, juin 11, 2006

Obscurantisme et Ignorance galopante !

L'éducation en général coûte cher. Une expérience assez intéressante et à ma connaissance unique au monde est tentée, de bonne foi peut-être, en France à l'inverse diamétral de celle tentée en Finlande. L'objectif est de voir si l'on peut réduire ce coût si élevé. D'abord on aide la société toute entière à rester constituée de micro-groupes. Chaque groupe est motivé par quelques miettes de privilèges qui en assurent la cohésion; l'indifférence inter-groupes fera le reste. Cela me semble fonctionner. Jusqu'à quel point ? Cela dépend du degré d'ignorance qui sera atteint dans le pays et du stock de miettes que l'on pourra distribuer à chaque groupe lorsqu'il contestera sa situation.

jeudi, juin 08, 2006

Décadence & culture scientifique !

Je pense que nous devons engager une réflexion sur ce qui pourrait être fait pour trouver des solutions à cette décadence si l'on ne veut pas payer au prix fort les nanorobots qui débouchent des veines et réparent des anomalies cardiovasculaires, les traitements contre le cancer, ...

Je me demande pouquoi les enseignants du secondaire dans l'ensemble ne se sentent-ils pas vraiment concernés par le problème des sciences ?

Egoisme aveuglant ou manque de visibilité ?

Je ne comprends pas comment des enseignants qui normalement SAVENT ne se sentent pas concernés par le problème :

L'enseignant de langue sait que lorsqu'il fait des photocopies pour ses élèves, 99 fois sur100 la machine qu'il utilise n'as pas été produite en France. Il sait que former des scientifiques qui savent argumenter, parler, écrire et communiquer avec les autres contribue à ce que la bataille contre l'ignorance populaire recule.

L'enseignant d'histoire et de géographie sait mieux que quiconque l'importance de la science et ses implications économiques,... lorsqu'il analyse avec ses élèves les raisons des différentes guerres ...

L'enseignant de philosophie le sait aussi lorsqu'il décortique avec ses élèves l'histoire des différents penseurs et analyse avec eux comment l'homme est sorti de la mythologie en abordant différentes faces de l'histoire des sciences.

Les enseignants d'éducation physique, artistique et musicale, ...., de mathématiques, de sciences physiques, de sciences de la vie et del'univers, de technologie,.....des filières techniques proprement dites le savent aussi parfaitement.

Une observation personnelle : Le pays est encore assez compétitif ( produit de la richesse $$) dans les domaines classiques (industries du 20ème siècle). Le restera-il au 21ème siècle?

Ces élèves ou étudiants qui se détournent des sciences ne le font pas sans raison. Ils le font parce qu'ils savent que cela ne paye plus de faire de la science, ce qui est inquiétant pour la production de richesses d'un pays.

Ailleurs, les élèves, les étudiants, les professeurs, les chercheurs et les décideurs ont un autre point de vue sur la question. Ils attachent de l'importance à l'éducation et à la formation d'individus capables de déchiffrer ce monde complexe dans lequel nous vivons actuellement. Si nous ne formons pas de scientifiques capables de discuter avec eux, nous n'aurons même pas notre mot à dire sur les orientations que peut prendre le progrès technique ; OGM , Clonage,...

En tant que pays solvable, nous serons et nous le sommes déjà de plus en plus, de bons clients pour ces pays ayant pris de l'avance sur nous en matière de progrès scientifique. En effet, nos médecins (même ceux qui choisissent de faire cela pour de l'argent !) ne vont tout de même pas laisser crever leurs patients si de nouveaux médicaments ou de nouvelles techniques existent. On nous vend des appareils avec le mode d'emploi et la garantie et c'est tout.Un bon pays consommateur !!!!! voilà où peut mener une réflexion sans doute partie d'une intention partiellement éclairée ?

Naceur Bouziani

dimanche, décembre 19, 2004

Température du "vide" interstellaire ?

A l'échelle de l'univers tout entier, la température est de 2,73K. Cela concerne cependant toutes les galaxies et l'espace entre les galaxies qui le composent, une image (A) pour illustrer.

Le milieu interstellaire, par contre, concerne une galaxie parmi les milliards...d'autres galaxies qui composent l'Univers, (B) zoom de (A). C'est l'espace entre les étoiles d'une même et seule galaxie. Ce milieu (ou espace) interstellaire n'est pas vide comme on pourrait le penser (C) zoom (s) sur des images telles que (B). Grâce à des observations, à des calculs et à des simulations expérimentales en laboratoire, on sait que le milieu interstellaire représente au moins 10% de la masse d'une galaxie et est composé de gaz et de poussières (D) des détails : Faites défiler les images; Next.

Dans ce milieu, on distingue au moins trois sortes de régions nommées "phases" :

  • 1 phase chaude (quelques millions K)
  • 1 phase tiède (quelques milliers K)
  • 1 phase froide (quelques dizaines K)

Les "poids" relatifs des trois phases ne sont pas parfaitement élucidés encore, me semble-t-il. La composition chimique du milieu interstellaire dépend de la phase et de sa densité, elle est essentiellement atomique dans les nuages diffus et elle est moléculaire (gazeuse) et solide dans les nuages denses.

En résumé, la température du milieu interstellaire est au moins égale à quelques dizaines de K. Cet espace interstellaire contient de la matière sous différents états. Il s'y passe des transformations physico-chimiques intéressantes nécessitant des températures suffisantes.

Ecouter 1 ; Ecouter 2

Naceur Bouziani


samedi, décembre 18, 2004

Photos d'atomes !

L'imagerie, la plupart du temps indirecte, de l'infiniment petit dans les trois directions x, y, ou z et de l'infiniment rapide dans le temps (t) est une science très intéressante à faire découvrir à nos élèves. D'autant plus que les scientifiques ayant fabriqué des appareils appelés STM ou "Scanning Tunneling Microscope " ou d'autres appareils de prise rapide d'images (très utiles pour l'étude de phénomènes ultra-rapides) ont obtenu le prix Nobel pour leurs travaux en 1986 et en 1999.

Voici quelques pages web :
A , B , C : une image animée

Naceur Bouziani

samedi, juin 12, 2004

Neige = engrais ?

Un proverbe dit "neige de février vaut du fumier" !

C'est une constatation empirique par les ruraux, peut-on l'expliquer ?

Ce dicton semble avoir scientifiquement du sens !

En effet, d'un côté, nous savons tous que les engrais sont riches en Azote atomique ou ionique. Nous savons aussi que notre atmosphère est un gisement d'Azote, malheureusement, inutilisable par les plantes car la molécule de diazote N2 est très difficile à casser. Il faut une énergie de (~ 1000 kjoules / mol) pour séparer les deux atomes de N2.

d'un autre côté, nous savons que les réactions chimiques peuvent être induites par différents types d'énergies : mécanique, thermique, lumineuse, électrique, ... et d'un troisième côté nous savons tous que la neige se forme dans les nuages de la haute atmosphère.

Ce qui se passe donc est très probablement le suivant :

La neige se charge d'azote atomique (ionique) au sein même de son lieu de formation. En effet, les éclairs sont capables de casser la molécule d'azote (N2). Les atomes d'azote séparés et ionisés s'adsorbent (se collent) sur la neige et sont transportés mécaniquement (chute de neige) vers le sol. Reste à savoir pourquoi Février ? Mais là, le proverbe a même des variantes : Neige de Janvier,...!?

La physico-chimie des nuages : pollutions, trou d'ozone, pluies acides,... est un domaine passionnant.

Une sincère pensée à Gérard Mégie.

Circuits intégrés à base de bactéries !

Lorsque Biotechnologie, Micro-électronique et Nano-technologies discutent ensemble !
Le professeur Gary Sayler et ses collègues ont fabriqué le circuit intégré à base de bactéries luminescentes. Voici le temps des capteurs et des détecteurs intelligents. Y-a-t-il des équipes travaillant dans le même domaine en France ?
Lire le papier ici

Naceur Bouziani

samedi, mai 15, 2004

A propos de Sedna et Pluton !

La question que soulève la découverte de SEDNA n'est surtout pas de nature sémantique : comment va-t-on appeler cet objet ? La dixième planète ou non ? Comme le pensent certains scientifiques ! Et comme il est présenté sur des sites d'experts en planétologie !? (i.e) E.N.S. "l'Ecole Normale Supérieur" et autres sites…!


La question scientifiquement soulevée ?

Au début du XXème siècle, P. LOWELL avance l'hypothèse de l'existence probable d'une dixième planète à des distances lointaines, aux frontières du système solaire. Une planète assez massive capable d'expliquer les perturbations gravitationnelles que subit Uranus et Neptune. Remarque en passant : l'existance même de Neptune est le fruit d'une théorie; la gravitation universelle !

  • Sedna, n'est pas assez massive pour perturber Neptune et être la planète recherchée, de même pour Pluton. A ce propos voir archives de J'AIME LA SCIENCE.


Certes, Sedna et Pluton sont d'assez gros objets comparés aux autres KBO observés, mais Ils ne pèsent que le millième de notre planète Terre. Ce sont des corps extrêmement poreux ! Par ailleurs, si j'avais un peu de temps, je pourrais même vous expliquer, pourquoi Ils doivent sûrement être actifs à l'instar des comètes : avis aux observateurs professionnels qui ont du travail !!!

La question scientifique posée est donc :

A-t-on ou pas, encore, découvert cette planète imaginée par P. Lowell ?

Les astronomes recherchent activement cet objet (la 10 ème planète ?) capable de perturber Neptune. Pluton (en 1930), le premier KBO (1992) et toute la ceinture de Kuiper ont été découverts parce que des astronomes cherchaient vraiment cette 10ème planète. Ils la cherchent toujours !

Voilà le fond scientifique de la question. Ni Pluton, ni Sedna ne peuvent être cette 10 ème planète tant recherchée pour des raisons de masse et de densité. Naceur Bouziani

mercredi, mai 12, 2004

La comète NEAT (Q4)

Une belle image de la comète NEAT cliquer ici

vendredi, mai 07, 2004

Et si le dogme était un carcan ...?

Et si l’interaction "gravitationnelle" n’était attractive qu’à l’intérieur d’un système, soit une galaxie par exemple, et répulsive entre des systèmes semblables : deux galaxies se repousseraient – elles ? ).

Savons-nous mesurer l’interaction gravitationnelle entre des galaxies ?

La physique du noyau nous apprend que les protons libres de mêmes charges (+) se repoussent mutuellement. Ils « s’attirent » en revanche, lorsqu’ils sont liés au sein du noyau. L’énergie de cette liaison est : delta (E) = delta (m)c². Des noyaux (même charge positive) se repoussent. A l'instar de ce qui se passe donc dans les noyaux atomiques : Une compétition entre l'interaction électrofaible et l'interaction forte dans le noyau, Il y aurait une compétition entre l'interaction gravitationnelle et autre chose : Une nouvelle interaction peut être "une 5eme ?". Cette compétition ferait que les corps s'attirent dans une galaxie et se repousseraient en dehors : deux galaxies se repousseraient par exemple !?

Les mesures expérimentales qui seront conduites par des chercheurs de la NASA refusant les dogmes pourraient bien venir conforter cette hypothèse !! En effet, un des principes fondamentaux de la physique : Le principe d'équivalence - la pierre angulaire de la physique modene -, sera mis à l'épreuve par des scientifiques de la NASA !

Lire le détail ici

Naceur Bouziani

lundi, mai 03, 2004

Comment a-t-on estimé la taille des atomes et molécules ! Des expériences empiriques de Jean Perrin au travail A. Einstein ...

Article........ pour bientôt

Naceur Bouziani

2005 Année Mondiale de la Physique

L'année 2005 a été choisie, par l'UNESCO, exactement 100 ans après la parution des 3 articles révolutionnaires d'Albert Einstein sur
1. La Relativité
2. Le Photon
3. Le mouvement Brownien.


Naceur Bouziani

dimanche, avril 25, 2004

Le travail d'Einstein disponible en ligne !

Merci et Bravo à l'Université hébraïque de Jérusalem et à CALTEC (California Institute of Technology) d'avoir rendu cela possible !

Voici le lien : Archives d'Einstein en ligne


Naceur Bouziani

samedi, avril 24, 2004

Enseigner la Pluridisciplinarité Scientifique ? !

Les disciplines scientifiques sont multiples : physique pure et appliquée, mathématiques pures et appliquées, chimie pure et appliquée, biologie, médecine,... ou leurs interfaces (biophysique, biochimie, biomathématique, chimie physique ou encore la physique mathématique,...). Elles ont accumulé une somme de connaissances et de méthodes qui leur sont propres. Cette masse de savoirs est de nature à décourager l'importation, l'exportation, l'amélioration, l'adaptation et l'établissement de liens entre des classes de problèmes scientifiques qui eux ne connaissent pas les frontières disciplinaires.

La séparation des disciplines est nécessaire, - je ne troquerais mon approche de physicien à aucun prix!. Cependant, je pense qu'il est nécessaire de restituer une vue globale des savoirs scientifiques à un moment ou à un autre. Un étudiant qui entreprend un apprentissage dans une fillière scientifique sera avantagé si il est sensibilisé à la démarche pluridisciplinaire. Il ou elle pourra classer ses questionnements scientifiques bien plus vite et tirera profit pour ses recherches futures des liens qu'il (ou elle) aura établis avec les autres filières. Cela lui évitera d'avoir à réinventer des outils d'analyse, des modèles, ...déjà disponibles mais cachés dans un autre domaine.

Dispenser une culture élargie aux futurs citoyens et scientifiques est peut-être le prix à payer pour compenser le développement parallèle des disciplines qui sont cloisonnées, sans doute, par souci d'efficacité.

Faut - il penser maintenant à enseigner le minimum vital de cette pratique ?

Il est important de définir les contours du programme de cette démarche en se basant sur des exemples historiques et actuels.

Je pense qu'enseigner cette démarche est capital et nécessaire.

Naceur Bouziani

dimanche, avril 18, 2004

La comète Bradfield !

Evennement à suivre en direct ! Les images sont de plus en plus spectaculaires
Cliquer ici

Naceur Bouziani

samedi, avril 17, 2004

Pourquoi l'eau de mer est-elle salée ?

Voici une réponse à cette question intéressante !

La compréhension de la raison de la salinité des océans et des mers permet de répondre à des questions fondamentales telles que la présence d'eau , le développement de la vie et autres,... dans le système solaire.

On recherche spectroscopiquement des roches ou surfaces riches en sel (évaporites) car c'est un très fort indice de la présence d'eau comme par exemple sur le satellite Europe de Jupiter. On peut aussi effectuer des analyses thermiques sur des roches ou cailloux comme cela est prévu pour la planète Mars.

Un autre point qui se rattache à cette question est le réchauffement climatique sur terre ! En mesurant la salinité des océans on peut déduire des informations sur la température, le réchauffement,...

L'eau des mers et des océans est salée au moins pour les raisons suivantes :

1. Le cycle de l'eau apporte des minéraux aux océans et aux mers depuis quelques millions d'années :
L'eau de pluie qui est loin d'être exempte de traces de matières dissoutes s'infiltre dans les sols, dissout une certaine quantité de minéraux (érosion). Certaines eaux minérales du supermarché sont vraiment salées ! Cette eau ruisselle vers une rivière qui alimente un fleuve qui se déverse
dans une mer ou un océan. Il existe même des lacs hyper-salés qui contribuent directement à cet enrichissement des océans (si le moyen de transport le permet) !

2. L'évaporation des océans contribue à concentrer tous les minéraux, en particulier celui que notre langue détecte le plus facilement : le Sel. C'est ce qui se passe aussi à plus grande vitesse dans les marais salants. Il existe des lacs très très salés ! Cependant la majorité des lacs n'est pas salée. Cette majorité est reliée à la mer ou à l'océan par un fleuve ou une rivière. En général les lacs non salés ne sont pas complètement fermés et isolés.

Naceur Bouziani

Un petit point de vue sur la Science et les Scientifiques,...

La science est l'art d'argumenter, de démontrer, de déduire, se mesurer, s'améliorer, discuter tout simplement avec la nature. Nous entretenons une relation avec la matière et l'énergie lorsqu'on fait de la science.

De quoi je parle en disant "nous" ?

"Nous" c'est notre pensée à tous. Cette pensée vient de très loin (elle s'est enrichie au fil des siècles et des millénaires).
"Nous" c'est in-temporel (à la fois dans le passé, au présent et dans le futur).

Je pense que le langage qui nous unit le mieux à la nature, est celui des mathématiques.
La nature, y compris "nous", parle, utilise et comprend les mathématiques, quelque soit le degré d'organisation des individus qui la composent ( atomes, molécules, organismes, ...). La science est accessible à tous, bien sûr à des degrés divers, grâce à ce langage naturel. C'est vraiment le cas de le dire !

Voici un exemple : Un bébé comprend et parle ce langage avant de savoir parler lorsqu'il donne son premier sourire à celui qui lui sourit : Je crois qu'il modélise c'est à dire qu'il fait abstraction de tout sauf de la bouche de celui qui sourit. Je ne sais pas comment ma fille savait que je souriais pour m' imiter, à quelques semaines ? Modéliser c'est justement faire des maths et c'est aussi faire de la science.

Les scientifiques qui ne sont pas humbles et qui pensent qu'il n'y a qu' eux qui font de la science ou qui pensent que la subtilité du langage qu'ils possèdent pour interagir avec la nature est inaccessible aux autres se trompent et sont dangereux pour eux-mêmes et pour tous car c'est un hold-up de notre pensée collective.

Naceur Bouziani

"L'eau est le charbon de demain" Jules Verne, 1874, L'île mystérieuse !

Un article de chercheurs canadiens, Jun Yang, Fuzhi Lu, Larry W. Kostiuk et Daniel Y Kwok a été publié au mois de Février, proposant une pile écologique d'une simplicité remarquable (voir le lien en bas de ce post).

Il s'agit d'obtenir de l'électricité en faisant circuler de l'eau dans un milieu poreux.

L'idée est de casser ingénieusement la molécule d'eau en deux ions (H+ et HO-). Les parois du milieu poreux chargées négativement, piègent au passage les ions positifs. Un gradient de pression est ensuite appliqué au milieu poreux permettant le transport des ions chargés d'un côté à l'autre du milieu : d'où un courant électrique.

Ce qui me vient à l'esprit à la lecture de cet article est que certains arbres pourraient bien faire office de piles (voir à ce sujet - Comment la sève monte-t-elle dans les arbres ?-). Nous aurions alors une énergie électrique véritablement verte !

Nous pourrions planter des arbres et les relier en série ou en dérivation pour produire de l'énergie électrique. Ce n'est bien sûr pas encore à l'ordre du jour mais cela ouvre certainement de nouvelles voies de recherches.
Il est clair, c'est une conversion d'énergie. J'apporte ici quelques précisions sur l'intérêt physico-chimique de ce travail.

1. Il met l'accent sur le comportement de l'eau dans un milieu granulaire, cellulaire ou poreux, à l'échelle nanométrique et/ou micrométrique. Il contribue ainsi à la compréhension des échanges et des transformations physico-chimiques au sein des êtres vivants et dans les objets d'échelle nanométrique. L' enjeu est autant scientifique qu'économique. Élaboration de nouveaux médicaments, développement durable et agriculture (par exemple, la possibilité de catalyser les nitrates avant qu'ils s'infiltrent dans un sol ).

2. Il permet d'envisager l'utilisation de l'eau sous des formes inattendues pour produire de l'électricité. Une différence de pression de l'eau ou d'humidité est relativement facile à trouver ou à amplifier. Par exemple, une différence de température quelconque peut en être la cause. Un sol artificiel d'une granulométrie soigneusement choisie (rayons des pores), imprégné d'eau et exposé au soleil devient potentiellement source d'électricité. Ici, la véritable source d'énergie serait le soleil !

La première application à laquelle les scientifiques canadiens ont pensé est le remplacement des piles des téléphones portables par ces piles à eau pressurisées rechargeables.

...à suivre (Le résumé du papier cliquer ici)

Naceur Bouziani

vendredi, avril 16, 2004

Questions d'atmosphère

Densité et Convection de l'air

- Comment expliquer le fait que l'air chaud monte en altitude et que l'air froid descend ?
- La densite d'un liquide ou d'un gaz depend-elle de la temperature ?

Réponse

En météorologie générale (circulation atmosphérique ou océanique) ou même en météo locale, les termes masse, densité, et bien d'autres mots perdent leurs signification intrinsèques ou du moins signifient autre chose.

Ainsi une masse d'air ou d'eau est un énorme volume ayant séjourné dans un endroit bien précis et qui en a acquis les caractéristiques (notamment la température). On parle par exemple de masse d'air continentale polaire, maritime polaire,..., maritime tropicale,...

Nous allons utiliser l'air comme exemple sachant que cela est valable aussi pour l'eau.

Prenons une masse d'air qui a séjourné pour une raison ou une autre dans la haute atmosphère où il fait assez froid. Lorsque cette masse d'air se refroidit, les molécules qui la composent s'agitent moins, ralentissent et se rapprochent les unes des autres. La masse d'air se contracte et devient plus dense que l'air environnant - plus dense car son volume est plus petit-.Elle devient donc plus lourde. Par conséquent, elle plonge ou descend vers le sol. Le baromètre au sol indiquera une haute pression (une pression plus élevée).

De la même manière, près du sol qui en général est chaud (flux géothermique, couleur,...), la masse d'air de tout à l'heure se réchauffe : les molécules s'agitent plus et s'éloignent les unes des autres. La masse d'air devient moins dense- moins dense car son volume est plus grand-. Elle devient plus légère que l'air environnant, elle s'élève. Le baromètre au sol indique indique une pression plus basse (une pression faible, moins grande).

Naceur Bouziani

Questions planétologie

Pourquoi il y a 5 planètes alignées dans l'espace tous les 40 000 ans ? Peut-on les voir a l'oeil nu ? Combien de comètes y-a-t-il ?

Une Réponse

A propos des comètes, il est difficile d'estimer leur nombre exact : une ancienne estimation (avant 1992) donnait environ 10 puissance 12 petits objets glacés (comètes). Cependant, depuis que le Professeur D.C. Jewitt, actuellement à Hawaii University (mon maître à penser) a découvert et observé le 1er objet de la ceinture de Kuiper qui borde notre système solaire, il est impossible de donner une estimation définitive et précise. Ces objets nouveaux, difficiles à observer parce qu'ils résident à la limite du système solaire, se rajoutent au stock de comètes déjà connu. Une chose est certaine, c'est qu'on ne découvrira jamais la 10ème planète de notre système solaire puisque la 9ème (Pluton et son satellite Charon) n'est pas une planète mais un objet glacé (une comète donc !). Mais dans les livres et les manuels, cela n'a pas encore été revisité.

Pour l'alignement des planètes, je pense que c'est simple à vérifier. Voici mon idée bien que je n'aie pas fait le calcul :

1. Il faut connaître la période de révolution qui n'est pas la même pour chaque planète.
2. La position actuelle (ou à une autre date) des planètes en question.

Faire tourner cela dans un ordinateur très très vite (pour ne pas attendre 40000 ans !). Il arrivera un moment où l'on pourra obtenir le résultat que vous donnez, c.à.d l'alignement.

Pour voir si cela est observable de la Terre, Il faut connaître la position de la Terre lors du déroulement de l'événement.

Naceur Bouziani