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Les 90 ans du mot astronautique

En 1927, le mot « astronautique » apparaît pour la première fois dans un bulletin officiel de la Société Astronomique de France, sous la plume de l'ingénieur en aéronautique Esnault-Pelterie  ; dans sa brochure, il tente d'accréditer cette nouvelle science considérée ...

Le canal à houle

(C) Marlene Thyssen. CC Bys 4.0

L’impact du changement climatique sur le littoral

Selon un dernier rapport du GIEC, les océans se seraient élevés de plus de 20 cm depuis la fin du XIXe siècle, et cette élévation pourrait atteindre 1 mètre d'ici ...

La stabilité du collagène

(C) Iramis - CEA. La spectrométrie de masse permet de sonder la stabilité de modèles de la triple hélice de collagène après irradiation.

Le collagène

Les propriétés mécaniques des tissus humains tels la peau, les ongles ...

Diatomées marines et climatologie

Diatomées pennées. Auteur : UBO

La pompe biologique de carbone
Les océans, qui contiennent 65 fois plus de dioxyde de carbone (CO2) que l’atmosphère, jouent un rôle crucial dans la régulation du climat. Ils sont en effet capables d’échanger ...

Emilie du Châtelet (1706-1749)

Longtemps ignorée, Emilie du Châtelet incarne désormais la femme des Lumières par excellence. Il aura fallu attendre le XXe siècle et un regain d'intérêt pour l'Histoire féminine pour que d'aucuns s'intéressent à la première femme authentiquement scientifique. ...

De la lumière superfluide

C'est la récente prouesse d'une équipe italo-canadienne réunissant l'Ecole Polytechnique de Montréal et le CNR Nanotec de Lecce : produire une lumière capable de s'écouler comme un liquide "parfait", entourant le moindre obstacle sans jamais s'évanouir. ...

Clichés d'astéroïdes

(C) ESO/Vernazza et al. Dans le sens des aiguilles d’une montre en partant du haut à gauche, les astéroïdes Amphitrite, Bamberga, Pallas et Julie.

Les observations

L'instrument SPHERE (Spectro-Polarimètre à Haut contraste dédié ...

Des signaux électriques chez les bactéries

(C) By Lamiot - Own work, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=20798283

Depuis la fin des années 1970, les microbiologistes savent que, chez de nombreux microorganismes, la vie communautaire passe par la production d’une matrice adhésive extracellulaire constituée de polymères qu’ils excrètent. Ce tapis appelé biofilm sur lequel ils se développent et qui les lie, joue notamment le rôle d’un support permettant la communication entre les cellules. Si, par exemple, la nourriture vient à manquer à des bactéries situées au centre d’une colonie, celles à la périphérie arrêtent la production du biofilm, si bien que la colonie cesse de croître. Jusqu’à récemment, on pensait que c’est grâce des molécules excrétées au centre et migrant par diffusion vers l’extérieur que les cellules périphériques sont averties. Mais grâce à des expériences menées à l’Université de San Diego en Californie, il apparaît qu’il s’agit en fait de signaux électriques, lesquels se révèlent beaucoup plus efficaces pour la communication que les messages chimiques. Il a été démontré que le manque de nourriture provoque l'expulsion d’ions potassium (K+) hors des bactéries. Ces ions déclenchent à leur tour l’émission de K+ par d’autres bactéries et ainsi de suite. Ainsi, c’est une onde de « libération de K+ » qui se propage de proche en proche, à quelques millimètres par heure, et parvient aux cellules à la périphérie de la colonie, lesquelles cessent alors la production de biofilm. Les chercheurs ont ensuite montré que le nuage d’ions K+ qui poursuit son chemin hors du biofilm permet de recruter des bactéries libres qui viennent alors se joindre à la colonie. Chose extraordinaire, cela attire non seulement les bactéries de la même espèce mais aussi d’autres bactéries ! Par ailleurs, ces mêmes ions K+ permettent à deux biofilms de communiquer. Ainsi, sous certaines conditions, les colonies se synchronisent : pendant que l’une se nourrit, l’autre marque une pause et inversement, ce qui leur permet de gérer la nourriture de façon optimale. Cette grande découverte, à savoir la communication électrique entre les bactéries, soulève une question intéressante : sachant que les signaux électriques le long des neurones se propagent grâce à la sortie d’ions K+, cette communication électrique bactérienne serait-elle l’ancêtre du neurone ?

Publié le 28/11/2017

En savoir plus

https://www.scientificamerican.com/article/bacteria-use-brainlike-bursts-of-electricity-to-communicate/

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Le vide quantique dans un bac à eau
Une expérience de paillasse pour tester l'effet Unruh

Selon la physique quantique, le vide n’est pas le néant. En effet, dans le vide le plus parfait, le vide idéal, théorique… il se passe des choses. De l’énergie se manifeste et s’évanouit en permanence à très petite échelle sous forme de paires de particules/antiparticules ou sous forme de photons, c’est-à-dire de rayonnement. Les physiciens désignent ce « bruit de fond quantique » par « fluctuations du vide ». Au cours des années 1970, en s’appuyant sur la théorie, le physicien Unruh prédit ceci : alors qu’un observateur se mouvant dans le vide à vitesse constante ne peut déceler rien de remarquable, un autre en accélération dans ce même vide devrait voir un surplus d’énergie sous forme de rayonnement issu des fluctuations du vide. Le spectre de ce rayonnement détecté, dit Unruh, doit être celui d’un « corps noir », c’est-à-dire identique à celui qu’émet un corps par sa surface uniquement en raison de sa température (pensez à ce qu’enregistre une caméra thermique). Plus un corps est chaud, plus il rayonne de l’énergie, le spectre de ce dernier ne dépendant que de la température. En somme, plus l’accélération de l’observateur est grande, plus il perçoit un vide chaud, à la limite brûlant. Ainsi, en principe, pour faire bouillir de l’eau, il suffirait de l’accélérer… « En principe », car dans la pratique pour que l’énergie perçue soit celle émise (par unité de surface) par un corps à la température ambiante, il faudrait que l’accélération soit dix mille milliards de milliards de fois supérieure à l’accélération de la pesanteur, soit 1022 g ! Expérimentalement, la prédiction de Unruh est donc quasi impossible à tester, sauf éventuellement à l’aide de très grands accélérateurs de particules. Cependant, l’analogue classique de l’effet Unruh vient d’être vérifié expérimentalement… sur une paillasse ordinaire ! De quoi s’agit-il ? La surface de l’eau dans un bac a été agitée afin qu’elle ne soit pas plate mais présente des fluctuations, des micro-vagues ou rides censées mimer les fluctuations du vide. Les chercheurs ont ensuite déplacé une caméra selon un mouvement accéléré près de la surface de l’eau et ont enregistré l’énergie des vaguelettes vues par la caméra, cette énergie dépendant notamment leur hauteur. Résultat : la distribution des rides en fonction de leur énergie mime le spectre du rayonnement Unruh. Bien qu’extrêmement intéressant, il faudra attendre les avis des critiques avant de tirer une conclusion définitive quant à la pertinence de cette expérience relativement à l’effet Unruh. 

Publié le 06/10/2017

Kamil Fadel
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