Les études sont formelles : l’humanité fume ou inhale du cannabis, du moins certains individus, depuis qu’il a appris à cultiver la terre, soit environ 11 000 ans. Mais jusque-là on ignorait quand et suivant quelles routes la pratique s’était répandue à travers tout le continent eurasien, du Japon à la Bretagne, en passant par la Chine, l’Inde, la Russie…

Or, en analysant des milliers d’informations récoltées sur le terrain par les archéologues dans une centaine de sites où des restes de Cannabis ont été retrouvés et radio-datés, des chercheurs viennent d’exhumer la première “route du cannabis” de l’histoire, datant d’il y a 5000 ans environ.

Le cannabis était consommé par certaines peuplades voici déjà 11 000 ans…

Fibres, pollens, gaines ou akènes de Cannabis présents dans certains sites sur le continent eurasien,  traces de pratiques incluant la combustion de cette plante… Depuis les années 1950, les archéologues et spécialistes des paléo-environnements ont trouvé les preuves en Europe et en Asie que cette plante était utilisée par nos ancêtres depuis 11 000 ans.

Certains de ces restes appartenant à des sous-genres riches en molécules psychotropes de delta-9-tetrahydrocannabinol (THC) ont permis de conclure que nos ancêtres connaissaient déjà l’effet des “cigarettes qui font rire” (joints) – même s’ils ne le consommaient pas sous cette forme moderne.

… Mais la généralisation de la pratique à tout le continent eurasiatique daterait de 5000 ans.

Néanmoins, si les preuves de consommation de cannabis remontent aussi loin, il y avait jusqu’ici un déséquilibre géographique : de nombreux sites parsemaient les terres occidentales de l’Eurasie, alors que de très rares se trouvaient à l’Est du continent. Mais voici 5000 à 4000 ans, la pratique s’est massivement répandue à l’Est.

Quel a été le vecteur de cette propagation ? Selon les auteurs de l’étude, chercheurs de l’Institut archéologique allemand et de l’Université libre de Berlin, c’est le peuple Yamna, des nomades agriculteurs occupant à l’origine les steppes situées entre l’Ukraine et la Russie actuelle qui a répandu la pratique, créant une véritable “route du cannabis” – dont une partie fut empruntée des millénaires plus tard pour le commerce de la soie.

Une monnaie d’échange

Utilisé dans le textile, grâce aux propriétés de ses fibres, mais aussi comme médecine, aliment et substance psychotrope (inhalée durant des rituels), le cannabis serait alors devenu une monnaie d’échange (troque) : faisant le lien entre les peuples de l’ouest et de l’est eurasiatiques, les Yamnas auraient ainsi “exporté” les pratiques de domestication et consommation vers l’Est du continent.

Leur conclusion contredit ainsi la théorie dominante suggérant que la domestication du Cannabis aurait vu le jour en Chine ou en Asie centrale.

Un héritage parmi d’autres

Néanmoins, soulignent les chercheurs, ce commerce de cannabis n’est qu’un des aspects du processus d’échanges culturels portés par ces peuples des steppes.

En effet, on leur doit également la transmission entre les deux parties du continent des techniques d’élevage, de la métallurgie et, peut-être, le brassage linguistique ayant créé le “fond commun” des langues Indo-européennes.

–Román Ikonicoff

Lire aussi:

• Les dégâts irréversibles du Cannabis – S&V n°1145 – 2013. Les effets de la consommation de cannabis sont un sujet scientifique et sociétal très controversé. Néanmoins, les études montreraient qu’une consommation précoce aurait des effets dévastateurs sur le cerveau, entrainant des troubles mentaux se manifestant des décennies plus tard.

 

• Le Cannabis soigne déjà dans de nombreux pays – S&V n°1165 – 2014. Mais quand le cannabis est utilisé à bon escient dans un cadre médical, ses vertus sont nombreuses. Plusieurs pays, dont la France, autorisent déjà des médicaments à base de cannabis.

 

 

 

Le cerveau humain, cet organe de quelque 1,4 kg consommant 20% de notre énergie (au repos!), est un territoire méconnu. Mais de moins en moins… Car une nouvelle étude basée sur plusieurs techniques d’imagerie et sur un algorithme d’intelligence artificielle vient de repousser très loin l’étendue de nos connaissances, ajoutant aux 166 régions déjà répertoriées du cortex cérébral, 194 régions nouvelles.

Basée sur des milliers de données issues du Human Connectome Project (HCP) – une initiative dédiée à l’étude du cerveau réunissant de nombreuses institutions -, l’étude marque une avancée majeure dans la connaissance et devrait servir à l’étude des pathologies cérébrales.

360 “pays” forment le cerveau humain

180 aires par hémisphère, soit 360 aires en tout. Tel est le principal résultat de l’étude publiée par des chercheurs de l’Université Washington à Saint-Louis (États-Unis). Pour les neurosciences, c’est un peu la découverte de l’Amérique car jusque-là on ne connaissait que 83 aires du cortex cérébral (par hémisphère) – cette “sur”-couche de matière grise que l’homme partage avec seulement quelques mammifères.

Dans cette nouvelle cartographie, chaque région est identifiée par son appartenance à l’un  des systèmes sensoriels – l’auditif, le somatosensoriel/moteur et le visuel – et par son implications dans des tâches de cognition.

Trois techniques d’IRM…

Pour obtenir un plan aussi détaillé, les chercheurs ont analysé des milliers d’informations provenant des bases de données du Human Connectome Project concernant 449 personnes ayant subi une étude d’imagerie à résonance magnétique complète : l’appareillage d’IRM permettant d’étudier le cerveau sous trois angles différents.

D’abord, par la technique de l’IRM fonctionnelle (IRMf), on peut identifier les aires activées lors d’une tâche cognitive, ce qui permet de relier la zone à une fonction. Ensuite, l’IRM sert à tracer la carte de la myéline qui gaine les fibres des neurones, ce qui permet d’identifier la structure ou architecture des différentes aires. Enfin, l’étude IRMf d’un cerveau au repos permet d’identifier les connections entre différentes aires.

… et un système IA

Ces milliers de données ont été injectées dans une IA : un réseau de neurones artificiel à plusieurs couches. Celui-ci peut reconnaître des similitudes entre tous les cerveaux étudiés par les trois techniques d’IRM, ce malgré l’extraordinaire variabilité entre les cerveaux et la présence irréductible de bruitage des signaux.

Après une phase d’apprentissage et de tests (sur la base des 83 aires cérébrales connues par hémisphère), le système a ainsi découvert 97 nouvelles aires, avec un taux d’erreur de 96,6%, – c’est ce qui ressort de la phase de tests sur la reconnaissance automatique des 83 aires connues.

L’exploration des nouvelles aires

Bien sûr, le résultat doit maintenant être corroboré par des études spécifiques confirmant le résultat du calcul IA (purement statistique), mais déjà l’on entrevoit les conséquences de cette nouvelle cartographie.

Elle servira à mieux pister les racines cérébrales de certaines incapacités cognitives (apprentissage, parole, etc.) pour mieux les traiter, ou donner aux neurochirurgiens des informations sur le contexte cérébral d’une intervention (zones voisines, risques, etc.), ou encore à comparer notre cortex avec celui des grands singes pour comprendre comment notre cerveau a évolué…

–Román Ikonicoff

 

Lire aussi:

 

 

 

 

Les planétologues, les astronomes, ou encore les amateurs de science-fiction connaissent bien la célèbre “équation de Drake”. Imaginée par l’astronome américain Frank Drake en 1961, cette formule (voir en fin de ce post) est supposée donner les probabilités d’existence d’une civilisation extraterrestre. Mais si elle est bien jolie – et peut faire rêver – elle demeure très très théorique, voire stérile, et vise uniquement à distinguer les probabilités qu’il y ait dans la Galaxie une civilisation extraterrestre technologique.

Or un astrobiologiste de l’Université Columbia (États-Unis) et un chimiste de l’université de Glasgow (Royaume-Uni) viennent de commettre une nouvelle équation pour la vie extraterrestre, bien plus concrète et calculable, pour évaluer les chances qu’une exoplanète abrite non pas une civilisation technologique mais simplement une forme de vie alien – primitive ou pas. Elle devrait permettre d’orienter les observations astronomiques vers les planètes les plus intéressantes.

La formule de l’”abiogenèse”

La nouvelle équation ne manque pas de charme, et séduira certainement ceux pour qui ce type de formule agit comme une “preuve” de l’existence d’aliens  – ce qui est loin d’être le cas, l’équation n’étant que probabiliste. Mais elle a le mérite d’être plus calculable que celle de Drake. Elle s’écrit :

Quel est le sens de ce hiéroglyphe moderne ? Détaillons un peu : l’équation porte sur une planète donnée, pour laquelle on se questionne sur ses chances de voir émerger la vie au cours d’une période de temps donné t. Ainsi :

•  

 

Ce terme représente la moyenne attendue du nombre d’”évènements” durant le laps de temps t sur cette planète. Par “évènements”, il faut entendre : l’abiogenèse, soit l’émergence d’entités vivantes (bactéries, algues, ou autre) à partir de matière inerte. C’est donc bien ce que l’on cherche à calculer.

• Nb : nombre possible de briques élémentaires

Les astrobiologistes ont appris à distinguer plusieurs familles de molécules nécessaires à l’émergence de la vie, les molécules prébiotiques. Il s’agit des hydrates de carbone, des protéines, des acides nucléiques, des lipides, etc. Ce terme est donc censé donner le nombre total d’atomes de ces molécules présentes dans la planète (atmosphère, surface, océans et croûte planétaire). Par exemple, pour la Terre, Nb vaut 10^49

• 〈no〉 : nombre moyen de briques élémentaires par “organisme”

Ce terme peut être compris comme le nombre minimal d’atomes (organisés en briques élémentaires) qu’il faut pour former un système vivant, c’est-à-dire capable de se maintenir dans l’environnement (homéostasie) et de se reproduire (avec nécessairement de microscopiques variations entre deux générations).  Par exemple, sur Terre, les organismes vivants les plus petits sont les bactéries, qui contiennent en moyenne 10^11 atomes.

• fp.fa.fe : fraction de briques élémentaires disponible durant le laps de temps t
  

Seule une fraction des briques élémentaires contenues dans la planète est disponible durant un certain laps de temps. Cette disponibilité peut être de trois sortes. (fp) : il s’agit des molécules libres c’est-à-dire non liées à d’autres ;  (fa) : nombre de ces molécules mobiles (dans l’atmosphère, l’eau liquide, etc.) ; (fe) : molécules ayant une affinité chimique les rendant capable de se lier à d’autres naturellement. Par exemple, la fraction de ces molécules disponibles sur Terre est de l’ordre de 10^(-14) : seul un 100 000-milliardième de la masse de molécules prébiotiques contenues dans l’atmosphère, le sol, les océans et le sous-sol terrestres est disponible pour interagir avec d’autres.

• Nl 〈no〉

Au calcul précédent, il faut soustraire le nombre de molécules prébiotiques déjà “séquestrées” par un organisme vivant et ne pouvant donc pas participer à l’abiogenèse.

• Pa : probabilité d’assemblage par unité de temps.

Il ne suffit pas d’avoir les ingrédients nécessaires, encore faut-il que ceux-ci s’assemblent. Ce terme indique donc la probabilité qu’une assemblée de briques élémentaires réagisse afin de créer un organisme vivant. Bien sûr, cette donnée est inconnue, car on ne sait toujours pas comment la vie a émergé sur Terre. Mais l’on sait qu’elle est apparue entre 0,5 et 1 milliards d’années après la formation de la Terre, voici 4,6 milliards d’années. Ce qui a conduit les chercheurs à évaluer que cette probabilité était comprise entre 10^(-36) et 10^(-30) sur Terre.

Limites de l’équation

Les chercheurs signalent qu’ils n’ont pas tenu compte de la possibilité de transfert de molécules prébiotiques entre deux planètes d’un même système solaire à l’occasion de gros impacts de météorites. Ils précisent également qu’ils s’appuient sur l’exemple de la vie terrestre, et que l’équation ne tient pas compte du cas où d’autres types de systèmes chimiques (briques élémentaires, solvants, etc.) pourraient également produire de la vie.

Néanmoins cette équation devrait permettre aux exobiologistes de cibler a priori des systèmes planétaires plus à même de remplir les conditions pour l’émergence de la vie. Mais tout cela demeure probabiliste, et il ne sera possible d’affirmer l’existence d’une vie autre que terrestre que le jour où on la détectera effectivement.

–Román Ikonicoff

 

> Lire également :

• Des chercheurs ont découvert la plus petite forme de vie possible
• Vie extraterrestre : elle est possible sans eau, avec seulement du méthane liquide
• Le paradis extraterrestre existe-t-il ? (chronique Science & Vie TV)
• Découverte : trois planètes terrestres à 40 années-lumière ?

 

Lire également dans les Grandes Archives de S&V :

• Vie extraterrestre : l’espoir – S&V n°1167 – 2014. Il y a Titan, et il y a Europe, une lune de Jupiter totalement gelée en surface mais avec un océan intérieur alimenté en chaleur par le noyau de la lune. Bref, le Système solaire est un terrain d’exploration pour les exobiologistes bien plus accessible que les exoplanètes lointaines.

• Origine de la vie : l’expérience de Miller refait parler d’elle – S&V n°1099 – 2009. En 1953, le chercheur américain Stanley Miller avait montré dans une expérience que certaines molécules complexes nécessaires à la vie pouvaient se former spontanément dans la soupe primitive de la Terre, voici 3,7 milliards d’années. Plus d’un demi-siècle après, l’expérience intéresse encore les chercheurs…

• Ils ont créé des êtres presque vivants – S&V n°1157 – 2014 – C’est un fait : il y a 3,7 milliards d’années des organismes vivants ont commencé à émerger de l’inerte. Cela ne s’est pas fait du jour au lendemain : des dizaines de millions d’années durant lesquelles des formes intermédiaires, ni vivantes ni inertes, ont crû dans les océans. Les scientifiques tentent de comprendre et reproduire cette étape en laboratoire.

• Kepler 186f : la terre a une jumelle – S&V n°1161 – 2014 – Depuis la mise en service du télescope spatial Kepler par la Nasa en 2009, les surprises n’ont pas manqué : plusieurs exoplanètes similaires à la Terre ont été détectées, dont l’exoplanète Kepler-186f, découverte en 2013, qui semble réunir les conditions propices à la vie. Sera-t-elle parmi les nouvelles nommées ?

 

VOUS AVEZ DIT COMPLOT ?

NOS CERVEAUX SONT PROGRAMMÉS
POUR Y CROIRE

 

 

 

À CONSULTER :

> On peut d’abord jeter un œil, pour se faire une idée, sur quelques sites notoirement conspirationnistes :

http://stopmensonges.com/

http://www.voltairenet.org/

http://en.reseauinternational.net/ (en anglais)

http://www.reopen911.info/11-septembre/mise-en-ligne-du-documentaire-11-septembre-le-nouveau-pearl-harbor/ (Une association dédiée à la théorie du complot du 11 septembre)

 

> Puis sur des sites plus ou moins utiles pour lutter contre la complotite aigue :

• La page réalisée pour le gouvernement. Le propos n’est pas dénué de bon sens, mais la vidéo qui l’accompagne est d’une grande maladresse :

http://www.gouvernement.fr/on-te-manipule

 

• Un reportage, destiné à l’éducation nationale, réalisé par des journalistes d’investigation :

https://vimeo.com/151519913

 

• Le média Spicee, qui a inventé de toutes pièces un faux complot -Le sida aurait été inventé pour lutter contre Fidel Castro- pour mieux le dénoncer ensuite. Une démarche originale et largement saluée (payant) :

https://www.spicee.com/fr/program-guest/comment-nous-avons-piege-les-complotistes-633

 

• Le site Internet Conspiracywhatch aide à débusquer le vrai du faux. Utile.

http://www.conspiracywatch.info/

 

• Le blog du phsychologue Rober Brotherton apporte un éclairage plus scientifique :

https://conspiracypsychology.com/author/robbrotherton/

> Une centaine d’études psychologiques et cognitives ont été consacrés au sujet ces cinq dernières années. Voici un échantillon de celles qui nous aidé à construire notre dossier :

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/acp.2995/abstract

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18692779

http://science.sciencemag.org/content/322/5898/115

http://spp.sagepub.com/content/3/6/767.abstract

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/acp.3161/abstract

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4340140/

http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0089177

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/acp.2873/abstract?userIsAuthenticated=false&deniedAccessCustomisedMessage

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25217762

http://www.pnas.org/content/113/3/554.abstract

 

---

ASTROPHYSIQUE

 

À VOIR

> Ce mystère astrophysique n’a pas échappé aux organisateurs des  célèbres conférences TED. En moins d’un quart d’heure, l’astrophysicienne Tabetha Boyajian nous explique à peu près tout (sous-titres disponibles en français) :

https://www.ted.com/talks/tabetha_boyajian_the_most_mysterious_star_in_the_universe?language=en

À CONSULTER

> La publication scientifique qui a révélé l’anomalie

https://arxiv.org/abs/1509.03622

 > Courbes et précisions scientifiques sont également disponibles sur ce site de financement participatif lancé par les astronomes de Yale.

https://www.kickstarter.com/projects/608159144/the-most-mysterious-star-in-the-galaxy/description

 

> Pour ceux qui voudraient participer à la recherche d’exoplanètes, c’est ici :

https://www.planethunters.org/

---

MICROBIOLOGIE

À CONSULTER

> La publication scientifique de Morgan Beeby et de son équipe :

http://www.pnas.org/content/113/13/E1917.abstract

 

ASTROPHYSIQUE

À VOIR

> La vidéo de la simulation de Fernando Becerra :

https://www.cfa.harvard.edu/~fbecerra/research.html

 

À CONSULTER

> Les publications détaillant le scenario du direct collapse :

http://arxiv.org/abs/1603.08522

http://arxiv.org/abs/1409.3572

http://arxiv.org/abs/1309.1097

http://arxiv.org/abs/1511.00696

https://arxiv.org/abs/1601.00557

 

 

MÉDECINE

À VOIR

> Une conférence TEDx (en anglais sous-titré) de Richard Weller concernant les possibles bienfaits du soleil

 

À CONSULTER

> Les publications épidémiologiques suggérant un effet de l’exposition au soleil sur la longévité :

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/joim.12251/pdf

http://cebp.aacrjournals.org/content/20/4/683.full.pdf+html

 

> Les publications suggérant que les personnes diagnostiquées de certains cancers de la peau ont une espérance de vie supérieure à celles de personnes non diagnostiquées du même âge :

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/joim.12496/pdf

http://ije.oxfordjournals.org/content/42/5/1486.full.pdf+html

 

> Des publications suggérant des effets du soleil sur l’organisme à travers la libération d’oxyde nitrique :

http://circres.ahajournals.org/content/105/10/1031.full.pdf+html

http://diabetes.diabetesjournals.org/content/diabetes/63/11/3759.full.pdf

---

TRANSPORTS

À CONSULTER

> Le train hyperloop a été décrit en détail en août 2013 par l’Américain Elon Musk au travers d’un article disponible en anglais:

http://www.spacex.com/sites/spacex/files/hyperloop_alpha-20130812.pdf

Il s’agit de la toute première version du projet. Depuis, plusieurs entreprises se sont lancées dans l’aventure et sont en train de développer leur propre véhicule.

C’est le cas de Transpod, au Canada: http://www.transpod.ca/

Et d’Hyperloop One aux Etats-Unis: https://hyperloop-one.com/

Toujours aux Etats-Unis, c’est aussi le cas d’Hyperloop transportation technologies: http://hyperlooptransp.com/#!/

Et des laboratoires, comme celui-ci du MIT, sont également partie prenante: http://www.mithyperloop.org/

 

À VOIR

> Et pour avoir une petite idée des tests qui ont déjà démarré…

D’autres devraient suivre dans les prochaines semaines.

---

SANTÉ PUBLIQUE

À CONSULTER

> La fédération française contre les maladies vectorielles à tiques propose une approche concertée et scientifique pour aider les malades :

http://ffmtv.org

 

> Un plan d’action sera présenté par le ministère de la santé en septembre 2016 :

http://social-sante.gouv.fr/actualites/presse/communiques-de-presse/article/maladie-de-lyme-un-plan-d-action-national-presente-aux-associations-en

 

GÉNOME ARTIFICIEL

À VENIR

 

SCIENCE & SOCIÉTÉ

À CONSULTER

 

Pour comprendre la réaction qui fait passer le célèbre apéritif d’une teinte cuivrée transparente à un jaune laiteux quand il est allongé d’eau, il faut examiner de près sa composition : 45 % d’alcool, 54,8 % d’eau et 0,2 % d’extraits de plantes aromatiques. C’est précisément dans ces derniers que se cache le responsable du trouble.

A savoir l’anéthol, une huile extraite des graines de fenouil et de badiane. Outre le fait qu’il donne au pastis son arôme anisé, l’anéthol, s’il n’est pas soluble dans l’eau (comme toutes les huiles), l’est en revanche dans l’alcool, du moins tant que sa concentration est supérieure à 45 % en volume. Dans la bouteille de pastis, la quantité d’alcool est suffisante pour que l’anéthol se dissolve dans le mélange : la boisson est donc transparente car les molécules d’eau, d’alcool et d’anéthol sont réparties de façon homogène.

L’ajout d’eau empêche à l’anéthol du pastis de rester en solution dans l’alcool

Cet équilibre est rompu dès que l’on ajoute cinq volumes d’eau pour un volume de pastis. La concentration en alcool passe alors bien en dessous de 45 % (à 7,5 %) et les molécules d’anéthol ne peuvent plus rester en solution dans l’alcool. L’huile se concentre alors en fines gouttelettes, de quelques micromètres de diamètre, en suspension dans la boisson, formant une émulsion. Comme le brouillard, ces gouttelettes diffusent la lumière dans toutes les directions et donnent ainsi au pastis son aspect laiteux.

C’est donc un phénomène physico-chimique complexe qui fait la magie du “petit jaune”. Les chercheurs ont d’ailleurs nommé cette réaction “l’effet pastis” !

—J.B.

D’après S&V Questions-Réponses n°16

 

> Lire également :

• Et voilà comment l’Homme s’est mis à boire ! (chronique Science & Vie TV)
• Comment l’alcool peut-il avoir un effet désinhibant ?
• L’alcool détruit-il les neurones ?
• Ils ont conçu une micro-fabrique de vin !

 

> Lire aussi dans les Grandes Archives de Science&Vie / acheter :

• Et voilà comment l’homme s’est mis à boire… — S&V n°1172 (2015) – acheter le numéro. L’Homme fait partie des rares espèces à digérer l’alcool plus ou moins efficacement. Une capacité qui nous vient de nos ancêtres mangeurs de fruits…

• Pourquoi l’alcool tue toujours autant en France – S&V n°1156 (2014) – acheter ce numéro. La surconsommation ne touche pas seulement les jeunes et impacte lourdement la santé.

• L’alcoolisme, une toxicomanie nationale – S&V n°1019 (2002). Alors que l’alcool est assimilé à une drogue toxique depuis 1998, la tradition de le consommer pour le plaisir complique les politiques de prévention.

 

Ce sera, à n’en pas douter, l’un des instruments scientifiques les plus importants des prochaines décennies. Si le pharaonique projet SKA (Square Kilometre Array) va à son terme, ce réseau de radiotélescopes s’étendant de l’Australie jusqu’à l’Afrique du Sud permettra aux astronomes de percer le mystère de l’origine des étoiles, des trous noirs et des galaxies…
SKA est un projet de « big science » international à plus de un milliard d’euros, comme le LHC, Hubble, Alma ou les futurs JWST et E-ELT. Comme son nom l’indique, il vise à la construction d’un immense radiotélescope virtuel dont la surface atteindrait la valeur prodigieuse de… un kilomètre-carré !
La surface d’un télescope, c’est ce qui fait sa puissance. Si votre pupille, s’ouvre, la nuit, jusqu’à 6 mm de diamètre environ, sa surface avoisine 28 millimètres-carré, c’est suffisant pour contempler quelques milliers d’étoiles dans le ciel et voir les planètes comme des points brillants et colorés. Les miroirs géants actuels du Very Large Telescope, par exemple, offrent une surface de l’ordre de 52 mètres-carré, l’instrument est potentiellement capable d’observer des milliards d’étoiles et de galaxies…
Mais la puissance d’un instrument est aussi fonction de la longueur d’onde qu’il observe. L’œil humain, les télescopes d’amateurs, Hubble dans l’espace, etc, observent le rayonnement visible, situé entre 0,4 et 0,8 micromètre de longueur d’onde, même si désormais, la plupart des télescopes professionnels font des incursions dans l’infrarouge, entre 1 et 5 micromètres…

Les radiotélescopes, eux, observent des ondes bien plus grandes, et porteuses de moins d’énergie, entre un millimètre et un mètre de longueur d’onde, disons, pour fixer les idées. Pour observer des astres faibles, et discerner des détails à leur surface, ils doivent être gigantesques… Les antennes d’Effelsberg et Greenbank, mesurant 100 mètres de diamètre, ont une surface de 7800 mètres-carré, les antennes fixes d’Arecibo et de FAST, respectivement de 30 000 et 70 000 mètres-carré…
C’est avec ces chiffres en tête qu’il faut tenter d’imaginer ce que sera SKA, et son kilomètre-carré de surface ! L’engin sera constitué de deux essaims d’antennes, l’un en Australie, l’autre en Afrique du Sud, lesquels pourront bien sûr être couplés entre eux et avec les autres radiotélescopes mondiaux pour synthétiser un télescope global, grand comme la Terre.
Il observera entre un centimètre et un mètre de longueur d’onde, et sera capable dans certaines configurations d’offrir des images plus de dix fois plus précises que les images données par Hubble.

En attendant SKA, les astronomes d’Afrique du Sud achèvent actuellement la construction de son embryon, Meerkat, un réseau de 64 antennes de 13,5 mètres de diamètre utilisant les mêmes technologies que le futur instrument géant.
La toute première image produite par ses seize premières antennes et publiée ici donne une idée de ce qui nous attend lorsque Meerkat fonctionnera à plein régime, puis quand le réseau intégrera SKA et ses 200 antennes dans une première phase puis 2000 dans une seconde phase. Avec, aujourd’hui, une surface équivalente à une antenne de 2200 mètres-carré, Meerkat a réalisé une image radio grand champ d’une région lointaine de l’Univers révélant des galaxies à noyaux actifs, certaines expulsant des jets de plasmas depuis leurs trous noirs centraux géants.
Un très grand champ de vision, et une résolution exceptionnelle, telles seront les caractéristiques de SKA dans le domaine radio. Sa capacité à obtenir des images du ciel sera comparable à celle des télescopes optiques, mais dans des longueurs d’onde un million de fois plus grandes !
L’Univers de SKA, ce sera le cosmos naissant, le monde tel qu’il existait quelques centaines de millions d’années après le big bang, voici plus de treize milliards d’années. SKA verra, espèrent les astronomes, émerger les premières étoiles et les premières galaxies du plasma d’hydrogène primordial, une observation qui semble désormais hors de portée des télescopes optiques, même aux géants du futur. SKA sera aussi capable d’observer avec une précision étourdissante les environnements des trous noirs géants galactiques, et comme la filiation entre trous noirs géants et galaxies semble s’affirmer au fil des années et des découvertes, c’est, peut-être, l’un des plus grands mystères cosmiques contemporains que l’engin géant lèvera…
Reste à construire SKA. Merkaat, son précurseur, va entrer en service l’an prochain, et, depuis cet embryon de réseau installé en Afrique du Sud, SKA va se déployer, à partir de 2018. L’engin devrait commencer à observer au cours des années 2020 et mériter son nom de « réseau de un kilomètre-carré » donc, au début des années 2030…
Serge Brunier

C’est désormais une question de jours. Sous peu, nous saurons si l’étrange signal découvert dans les données prises en 2015 au LHC, l’accélérateur géant du Cern, correspondait aux premières manifestations d’une nouvelle particule non prédite par les théories en vigueur et ouvrant par conséquent une nouvelle ère pour l’exploration de l’infiniment petit. Ou bien une malheureuse fluctuation des données sans la moindre signification.

Tout d’abord, il est désormais clair que suffisamment de données ont été accumulées par les deux détecteurs ATLAS et CMS pour trancher. Un simple doublement par rapport à 2015 aurait été suffisant quand quatre fois plus ont été gravées à ce jour dans la mémoire des ordinateurs du Cern.

Les physiciens connaissent peut-être déjà la réponse sur la particule X

Mieux, à ce jour, il n’est pas interdit de penser que les expérimentateurs eux-mêmes savent à quoi s’en tenir. Selon nos informations, il est possible que les données aient commencé à être passées à la moulinette des analyses ces jours derniers, si bien qu’au plus tard à la fin de la semaine, les dés auront été définitivement jetés. Si tel est le cas, on peut alors s’attendre à voir commencer la valse des rumeurs dans les tous prochains jours, tant le strict respect du blackout imposé par la direction des deux expériences est difficile à tenir s’agissant de collaborations comptant chacune plusieurs milliers de personnes.

Pour tenter de savoir à quoi s’en tenir avant l’annonce officielle, y aura-t-il quelques signes tangibles ? L’un des plus fiable sera probablement à lire dans le programme des conférences et séminaires des prochaines semaines. Ainsi, la prochaine grand-messe de la communauté des particules élémentaires aura lieu à Chicago du 3 au 10 août prochain. C’est d’ailleurs aujourd’hui à elle que renvoient les officiels interrogés sur le calendrier des annonces.

L’annonce pourrait être donnée à Genève ou à Chicago

Sauf que comme l’expliquait Eckhard Elsen, directeur de la recherche et de l’informatique au Cern, lors d’une présentation donnée dans le cadre de la quatrième conférence annuelle du LHC, à Lund (Suède) en juin dernier, il est convenu que tout résultat important fasse d’abord l’objet d’une annonce lors d’un séminaire organisé dans l’enceinte genevoise. Ainsi, en juillet 2012, la découverte du boson de Higgs avait été annoncée depuis le grand amphithéâtre du Cern, en marge des grandes conférences d’été. Comme devrait l’être l’existence de la particule X, si tant est que particule il y ait…

Autrement dit, si le Cern annonce à court terme la tenue d’un séminaire spécial dans ses murs, il y a fort à parier que la physique fondamentale sera en passe de vivre une révolution comme il s’en produit quelques-unes par siècle. Si à l’inverse on s’achemine vers une annonce de résultats depuis la conférence internationale de physique des hautes énergies de Chicago, alors il est vraisemblable que ceux-ci doucheront les espoirs nés des deux petits excès rendus public le 15 décembre dernier.

—Mathieu Grousson

 

Mathieu Grousson est un journaliste collaborateur de Science & Vie spécialiste de la physique fondamentale. Suivez son blog “Particule X” :

> En savoir plus :

• L’Univers n’est pas ce que l’on croit – Au sommaire de Science&Vie n°1184
• Acheter en ligne S&V n°1184

> Lire aussi dans les Grandes Archives de S&V / acheter :

• Une nouvelle physique va naître — S&V n°1152 (2013) – acheter ce numéro. La découverte du boson de Higgs au LHC a ouvert plus d’interrogations qu’elle n’a apporté de réponses.

• Boson de Higgs : coup de blues chez les physiciens — S&V n°1142 (2013) – acheter ce numéro. Après l’annonce de la découverte du Higgs, les physiciens des particules ont traversé une période de déprime. La particule X va-t-elle leur fournir une occasion de se remonter le moral ?

• La matière va enfin parler — S&V n°1129 (2011). Moment clou : tout le monde a les yeux rivés sur le LHC, qui confirmera enfin l’existence du boson de Higgs, des décennies après sa théorisation.

> Lire également :

• Quelle est la forme d’une particule élémentaire ?
• Pourquoi le photon n’a pas de masse et juste une énergie ?
• Des particules accélérées 10 trillards de fois (10exp22) dans un tube de 9 cm

 

Cela a été pensé dans un but scientifique : tester l’effet du climat et des levures sur la qualité des vins. Mais il faut appeler un chat “un chat” : des chercheurs ont mis sur pied une micro-fabrique de vin en continu délivrant le divin breuvage au goutte à goutte (1 millilitre par heure), soit un ballon de rouge (12,5 cl) tous les 5 jours, soit une bouteille par mois environ…

Si les chercheurs, de l’École polytechnique fédérale de Lausanne (Suisse) et de l’université d’État de l’Iowa (États-Unis), avouent que “le résultat n’est pas aussi bon que du vin normal“, leur invention intéresse les organismes viticoles et le secteur de la pharmacologie.

Dans des micro-circuits, le jus de raisin devient vite du vin

Leur système fait partie du domaine scientifique de la microfluidique, qui s’intéresse au comportement des fluides dans des structures microscopiques (capillaires, membranes semi-perméables, etc.).

Gravé sur une puce, le système contient notamment un micro-canal par lequel circule du jus de raisin, et dans un micro-compartiment adjacent de la levure est stockée. Le compartiment communique avec le canal via une membrane nano-poreuse, si bien que la levure peut  entrer en contact avec le fluide.

Les levures et le jus en contact au travers d’une membrane poreuse

Les levures effectuent alors leur travail de fermentation alcoolique : absorber et digérer le sucre (glucose), en produisant de l’alcool (principalement de l’éthanol), du gaz carbonique (CO2) et de l’énergie (qui lui sert à vivre et à se reproduire).

Le résultat de cette réaction intègre le canal si bien que le fluide sortant a les caractéristiques du vin (eau, alcools, sucres, acides), certaines provenant de la digestion des levures, d’autres contenues dès le départ dans le jus de raisin.

Le secteur viticole français en crise climatique

L’intérêt du système est sa rapidité de fonctionnement : à l’échelle du micron, les réactions chimiques se produisent bien plus rapidement que dans une cuve à vin. L’inconvénient étant bien sûr que le résultat se mesure en millilitres par heure.

S’il est évident qu’un tel moyen de production n’entre pas en concurrence avec les techniques traditionnelles, il constitue un extraordinaire outil de recherche pour l’industrie vinicole, confrontée depuis quelques années aux effets de la crise climatique.

Revoir les processus de fabrication

Car le réchauffement climatique a altéré les processus traditionnels de production de vin en France, comme l’a révélé un récent article de la revue Nature. Les grappes de raisin murissent plus vite, et la teneur d’alcool tend à augmenter dans le produit final (ainsi que d’autres variations de composants).

Les industries viticoles cherchent donc à adapter les traitements de fermentation à ces modifications (types de levures, concentrations, températures, etc.).

Vin et médicaments

Or disposer la micro-fabrique suffit pour tester de nouvelles solutions pour le processus de vinification, ce sur le terrain et en temps réel (car le climat et la météo demandent une capacité de réaction rapide).

Selon les chercheurs, l’industrie pharmaceutique cherche également à disposer d’outils de test rapide sur les levures et autres champignons ou bactéries pour la synthèse de nouvelles substances – mais dans ce cas, il faudra s’abstenir de trinquer avec.

–Román Ikonicoff

 

> Lire également

• Et voilà comment l’Homme s’est mis à boire ! (chronique Science & Vie TV)
• L’alcool détruit-il les neurones ?
• Comment l’alcool peut-il avoir un effet désinhibant ?