Pourquoi crie-t-on quand on a mal ?

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Le Cri par Rodin (Ph. Couscouschocolat via Flickr CC BY 2.0)

Le Cri par Rodin (Ph. Couscouschocolat via Flickr CC BY 2.0)

Les scientifiques ne le savent pas précisément, mais ils avancent pourtant trois grandes hypothèses… peut-être complémentaires : le cri de douleur servirait à prévenir qu’on est menacé afin qu’il nous soit porté secours ; à se défendre, en effrayant et faisant fuir l’agresseur, ou en lui signifiant d’arrêter son geste, et/ou, enfin, à soulager la douleur.

Concernant la théorie du cri comme moyen de communication, en 2003, une équipe canadienne menée par Michael Sullivan a montré sur 64 volontaires que les cris sont plus longs lorsqu’ils sont émis en présence d’autres personnes ; ce qui soutient l’idée que la vocalisation de la douleur a pour but d’attirer l’attention afin de se faire aider.

Le cri serait une protection réflexe

En revanche, l’hypothèse selon laquelle le cri soulagerait la douleur suppose que crier déclencherait, via des mécanismes encore inconnus, la libération de substances neuronales calmantes (enképhalines, endorphines…).

De manière générale, crier est une réponse de protection réflexe à la douleur, au même titre que le retrait de la main quand on se brûle. Mais, “contrairement au réflexe de retrait, le cri est émis lors des douleurs perçues comme fortes, rarement lors de douleurs faibles”, précise Radhouane Dallel, chercheur en neurobiologie de la douleur à Clermont-Ferrand.

L’être humain n’est pas le seul à crier quand il a mal

Mais face à une même douleur, on ne crie pas tous et pas toujours. Et pour cause : “La perception de la douleur est très subjective ; selon notre vécu ou notre état psychologique du moment, on ne ressent pas une douleur donnée de la même façon que son voisin, ni de la même façon que la veille.” Enfin, le cri de douleur n’est pas l’apanage de l’homme : les animaux capables d’émettre des vocalisations (chiens, rongeurs…) “crient” aussi lorsqu’ils ont mal.

K.B.

 

> Lire également dans les Grandes Archives de Science & Vie :

  •  Test : que savez-vous de la douleur ? – S&V n°1085 – 2008. Tout le monde ressent la douleur – sauf cas exceptionnel de syndrome d’insensibilité congénitale à la douleur (ICD) – mais nous nous interrogeons rarement sur notre manière de la ressentir et de la combattre. Un test pour évaluer nos connaissances sur ce phénomène.

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  • Douleur & anthropologie : on souffre selon sa culture – S&V n°1034 – 2003. Tous les êtres humains crient-ils quand ils ont mal ? La douleur a une base physiologique commune à tous… Mais son ressenti négatif dépend aussi d’un facteur psychologique et culturel. Un tour du monde des différentes relations que les humains entretiennent avec elle.

1034

 

 

 

Des chercheurs ont découvert comment faire « décuire » un oeuf

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Le blanc d'un oeuf cuit peut être retransformé en liquide ( )

Le blanc d’un oeuf cuit peut être retransformé en liquide (Ph. Nick Ares via Flickr CC BY 2.0 )

Ce qu’ont réussit à faire des chercheurs australiens et américains ? Ils ont en fait démêlé et replié les protéines constituant le blanc d’œuf de sorte à leur redonner leurs caractéristiques initiales, et ce, en quelques minutes. Publié dans le journal européen de biochimie, ChemBioChem, le résultat est loin d’être anecdotique car il devrait s’appliquer à l’agroalimentaire et à l’industrie pharmaceutique.

Les protéines, dont les lysozymes présents dans les blancs d’œuf, sont des molécules synthétisées dans les cellules par l’ADN qui constituent les briques des cellules, enzymes, organes… bref, de quasiment tout l’organisme. Très longues (macro-molécules) elles se présentent repliées sur elles-mêmes selon une structure particulière – le mode de pliage d’une protéine est essentiel pour son bon fonctionnement dans l’organisme. Cuire un œuf revient à détruire la structure pliée de chaque protéine et à les faire s’entremêler : le blanc se solidifie car il n’est plus qu’une gigantesque nœud de milliards de fils entrelacés.

L’idée-clé de cette innovation est l’utilisation d’urée, une molécule organique (présente notamment dans l’urine) qui agit comme un séparateur de protéines : en ajoutant de l’urée à un blanc d’œuf cuit (à 90 °C pendant 20 minutes), puis en passant le tout par une centrifugeuse à fluides VFD (pour Vortex fluidic device), les chercheurs ont observé que les protéines retrouvaient leur individualité et se repliaient.

Les protéines de l’oeuf sont aussi utilisées dans l’industrie pharmaceutique et agroalimentaire

Il existe déjà, dans l’industrie, des techniques pour re-liquéfier des agrégats de protéines solidifiés, mais elles sont très lourdes et lentes à mettre en pratique (plusieurs jours de manipulation). Celle des chercheurs ne requiert que quelques minutes et cela intéresse les industriels. Par exemple, pour fabriquer certains médicaments anticancéreux (anticorps produits dans les ovaires de hamsters), il faut éviter que les protéines du milieu se déplient et s’emmêlent, sinon le processus de production d’anticorps échoue. De même, dans l’agroalimentaire, certains processus de fermentation à grande échelle requièrent l’utilisation de solutions à base de lysozymes dans leur état replié.

Román Ikonicoff

 

> Lire également dans les Grandes Archives de Science & Vie :

  • Prion, pour le pire et le meilleur – S&V n°1138 – 2012 – Les protéines sont à la base de la vie de tous les êtres biologiques. Elles sont aussi, à l’occasion, responsables de leur mort. Le prion en est l’exemple.

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  • Évolution express d’une protéine en laboratoire – S&V n°1006 – 2001 – Les protéines, molécules gigantesques repliées sur elles-mêmes comme des pelotes, ont évolué durant des millions d’années. Mais aujourd’hui on sait les faire évoluer artificiellement.

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  • Inventaire et analyse des protéines – S&V n°1000 – 2001 – Après avoir focalisé toutes les énergies sur le décryptage de l’ADN dans les années 1990-2000, la recherche biologique a démarré l’inventaire des protéines. Un enjeu pour les futurs médicaments.

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Le ciel de février 2015

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Ciel février 2015
Elle domine le ciel d’hiver, piquée de quelques unes des plus brillantes et colorées étoiles de la Galaxie… La super constellation de l’Hexagone d’hiver est dessinée, plein sud, en début de nuit, par la plus brillante étoile du ciel, Sirius du Grand Chien, puis, dans le sens des aiguilles d’une montre, Procyon du Petit Chien, Castor et Pollux des Gémeaux, Capella du Cocher, Aldébaran du Taureau et enfin Rigel d’Orion.
Sirius est l’une des étoiles les plus proches de la Terre : seulement 8,6 années-lumière, soit quelque quatre vingt mille milliards de kilomètres. Vingt-cinq fois plus brillante que notre propre Soleil, cette jeune étoile scintille comme un diamant, son éclat contrastant avec celui, jaune et orangé, de ses voisines célestes. Sirius cache une compagne, Sirius B, dix mille fois moins lumineuse qu’elle.
Procyon, l’étoile principale de la constellation du Petit Chien, est, tout comme Sirius, l’une des plus proches de la Terre. Elle se situe à seulement 11,4 années-lumière. Procyon est deux fois plus grande et huit fois plus lumineuse que le Soleil ; elle possède une minuscule compagne, la naine blanche Procyon B, à peu près grande comme la Terre et près de mille fois plus pâle que son éblouissante voisine.
Castor et Pollux des Gémeaux sont deux brillantes étoiles situées en apparence l’une à côté de l’autre. Vue à l’œil nu, Pollux semble près de deux fois plus lumineuse que Castor, mais en réalité, comme les deux étoiles se trouvent à une distance différente (34 années-lumière pour Pollux, 50 pour Castor), leur éclat intrinsèque est le même : elles brillent toutes deux trente fois plus que le Soleil. Proches en apparence, Castor et Pollux sont proches aussi en réalité : seulement 16 années-lumière les séparent. Vue depuis Castor, la vision de l’éclatante Pollux doit être magique, en revanche, à ses côtés, notre pâle Soleil est bien difficile à percevoir à l’œil nu… Brillante à l’œil nu, Pollux révèle son éclat orangé dans une simple paire de jumelles. En effet, deux fois plus massive, près de dix fois plus grande et brillant trente fois plus que le Soleil, Pollux est une étoile géante rouge. Mais Pollux, depuis une vingtaine d’années, cache un secret. Tous les 590 jours, « quelque chose » la fait faiblir légèrement d’éclat. Les astronomes ont imaginé qu’il s’agissait d’une planète, passant régulièrement devant l’étoile géante. Mais aujourd’hui, ils doutent, et une autre hypothèse se fait jour : la baisse d’éclat de Pollux serait due à une immense tache, comparable à une tache solaire mais bien plus grande, et surtout d’une extraordinaire longévité…
Capella est la plus nordique des étoiles de l’Hexagone d’hiver. Brillant très haut dans le ciel d’hiver, elle attire immédiatement le regard. Capella, principale étoile du Cocher et onzième plus brillante étoile du ciel, se trouve à seulement 42 années-lumière de la Terre. Observée à l’œil nu, aux jumelles ou au télescope, elle apparaît nettement jaune, tout comme le Soleil. Pourtant, Capella n’est pas une étoile… mais un couple d’étoiles très serré qu’aucun télescope, pas même Hubble, n’a jamais réussi à observer en détail. Il a fallu aux astronomes utiliser un interféromètre Anglais mesurant 100 mètres de diamètre, Coast, pour obtenir en 1996 la toute première image du couple : il s’agit de deux étoiles géantes, dix fois plus grandes et environ soixante fois plus brillantes que le Soleil, tournant à moins de 100 millions de km l’une de l’autre.
Aldébaran du Taureau exhibe une magnifique robe rouge. Cette étoile géante rouge située à 65 années-lumière est cent cinquante fois plus brillante, et quarante fois plus grande que notre propre Soleil.
Le joyau de l’Hexagone d’hiver, c’est Rigel… Rigel, la plus brillante étoile d’Orion, est un éphémère du ciel ; étoile supergéante née voici quelques millions d’années seulement, elle disparaîtra demain dans l’éclair fulgurant d’une supernova. Demain, à l’échelle du cosmos, c’est-à-dire dans quelques centaines de milliers d’années. Rigel est environ vingt fois plus massive et quatre vingt fois plus grande que notre propre Soleil et son éclat est plus de cinquante mille fois plus intense ! Distante de 800 années-lumière environ, c’est l’une des plus brillantes étoiles du ciel. Son éclat blanc bleuté contraste avec celui de sa proche voisine Bételgeuse, une autre supergéante, mais rouge, celle-là. Lorsque Rigel explosera, son éclat sera multiplié par cent mille environ, et elle illuminera le ciel de la Terre aussi puissamment que la Pleine Lune…
Serge Brunier

Qu’est-ce qui fait qu’un matériau sera dur ou mou ?

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Le diamant, composé exclusivement d'atomes de carbone comme le graphite, doit sa dureté à l'arrangement de ceux-ci suivant un réseau régulier compact (Ph. Nikilok via Flickr CC BY 2.0)

Le diamant, composé comme le graphite d’atomes de carbone , doit sa dureté à l’arrangement de ceux-ci suivant un réseau régulier compact (Ph. Nikilok via Flickr CC BY 2.0)

Tout dépend de la disposition que ses atomes adoptent les uns par rapport aux autres et des liens qui les unissent. Ces liaisons sont plus ou moins fortes selon leur nature, laquelle est déterminée par les conditions dans lesquelles le matériau s’est formé (température, pression…). Ainsi obtiendra-t-on avec des atomes de carbone un matériau plus ou moins dur (diamant ou graphite).

“Ces liaisons peuvent être assimilées à des ressorts plus ou moins raides qui relient les atomes”, résume Alfonso San Miguel, directeur du Laboratoire de physique de la matière condensée et nanostructures du CNRS à Lyon. Si les chimistes en distinguent une dizaine, certaines sont plus fréquentes.

La dureté d’un matériau est d’abord une affaire de liaison entre atomes

Les deux plus fortes sont la liaison covalente, par laquelle deux atomes partagent un électron, et la liaison métallique (fer, aluminium…), qui réunit les atomes par la mise en commun d’électrons libres. Vingt fois plus faible qu’une liaison covalente, la liaison hydrogène relie des molécules contenant des atomes d’hydrogène (eau, tissus biologiques…) par interaction électrostatique, un phénomène comparable à l’attraction entre deux charges électriques. La liaison de van der Waals, elle-même encore dix fois plus faible, est une interaction électrostatique due à la fluctuation de charge des électrons.

La dureté dépend aussi de la structure du matériau

Un même matériau pouvant abriter plusieurs types de liaisons, il sera d’autant plus dur qu’il a peu de liaisons faibles. Et ces liaisons seront d’autant plus fortes qu’elles sont courtes, sachant que la distance interatomique dépend des atomes : ­celle-ci est ainsi de 1,54 angström entre deux atomes de carbone dans le diamant, contre 2,28 entre ceux du brome. Mais la rigidité dépend aussi de leur disposition : ordonnés en un réseau compact de mailles, les atomes forment des solides.

La géométrie tubulaire d’un nanotube de carbone rend ainsi ce matériau plus rigide dans le sens de la longueur. Inversement, dans les matières molles comme les polymères (gommes, résines…), les longues chaînes d’atomes sont organisées comme des spaghettis dans un plat, ce qui rend ces matériaux plutôt mous, alors que les liaisons atomiques y sont fortes.

Qu’est-ce que la dureté ?

Mais au fait, qu’entend-on par dureté ? En physique, la rigidité d’un matériau se mesure en calculant le “module de Young”, c’est-à-dire la pression à exercer pour allonger le matériau jusqu’à deux fois sa longueur initiale. Pour le diamant, cette valeur est de 1 000 gigapascals (GPa), contre 200 pour l’acier, 3 pour le ­polystyrène et moins de 0,1 pour le caout­chouc. Mais la rigidité d’un polymère pourra varier selon la température, alors que celle-ci a peu d’impact sur les métaux.

Ainsi, sous – 70 °C, les molécules du caoutchouc se figent et s’organisent comme dans un solide. Enfin, la dureté d’un matériau sera également fonction de la vitesse à laquelle on le sollicite : ainsi l’eau paraît-elle molle quand on y plonge un doigt, mais dure quand on y tombe de haut, le temps que ses molécules se déplacent.

P.-Y.B.

 

> Lire également dans les Grandes Archives de Science & Vie :

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  • Voici les matériaux surnaturels – S&V n°1133 – 2012. Durant des millénaires, l’humanité s’est servie des matériaux offerts par la nature. Mais peu à peu, en apprenant à jouer sur leur composition d’abord, puis sur leur                     structure microscopique, nous sommes devenus des spécialistes de l’art de créer de nouveaux matériaux aux propriétés inédites.

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  • Diamants de synthèse : l’artifice atteint des sommets – S&V n°1053 – 2005. Un diamant ne se forme pas par magie mais il faut des conditions de température et de pression extrêmes pour y arriver, ce que les scientifiques savent de mieux en mieux faire dans les laboratoires.

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Ils vont déployer une voile solaire dans l’espace

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Prototype de voile solaire (NASA)

Prototype de voile solaire (NASA)

En mai prochain, la Planetary Society devrait déployer sa voile solaire LightSail (Voile légère) dans l’espace, telle une fleur de 32 m² s’épanouissant au Soleil. Si la manip réussit, ce sera une première pour cette association privée à but non lucratif bien décidée à impulser des hommes vers Mars et ailleurs. Une nouvelle technologie de propulsion encore balbutiante.

Certains se souviennent peut-être que la Planetary Society, fondée en 1980 par Carl Sagan, avait déjà tenté en 2005 le même projet – Cosmos-1 – soldé par un échec. Il leur a donc fallu dix ans pour concevoir ce nouveau modèle de voile apte à passer rapidement d’un volume de quelques cm3 à une surface de 32 m².

Déplier une voile solaire relève de l’art

Car si les principes de fonctionnement de la voile solaire sont simplissimes, leur mise en œuvre concrète relève quasiment de l’impossible : déplier sans déchirer une toile énorme en Mylar (polymère très résistant et léger) dont l’épaisseur ne dépasse pas le quart de celle d’un sac plastique, soit 4,5 millièmes de centimètre (microns).

De fait LightSail s’inspire de la voile solaire NanoSail, de 10 m² de surface, testée en 2011 par la Nasa avant l’arrêt du programme de développement de ces voiles en 2014 (il était prévu une voile de 1200 m²). Aussi, il n’existe pour l’heure qu’un seul engin spatial propulsé par voile, l’Ikaros (Interplanetary Kite-craft Accelerated by Radiation of the Sun) de 174 m², conçu par l’agence spatiale japonaise JAXA et lancé en 2010 sur une orbite solaire, encore en service. Un exploit bien mérité pour ce pays qui a inventé l’art de l’Origami (« art du pliage ») tant la technologie de la voile solaire dépend quasi-exclusivement de la maîtrise du pliage, pour stocker la voile dans la sonde avant le lancement, et du dépliage – sans déchirure ni accrocs.

Équiper des micro-satellites d’une propulsion illimitée

Une fois la voile dépliée sont fonctionnement est simple : chaque particule de lumière (photon) qui heurte la voile ultra-réfléchissante lui transmet une infime impulsion par pression radiative, ce qui lui permet de se propulser à la lumière solaire ou par l’action d’un faisceau laser… En particulier, le projet LightSail vise à pourvoir des micro-satellites, de type CubSat (10 cm x 10 cm x 10 cm), non seulement de ce mode de propulsion illimité mais également d’un principe de navigation par orientation de la voile.

Ainsi, après cette première étape en mai destinée à tester le bon dépliement du « tissu » sur une orbite basse, un second essai en orbite haute (720 km d’altitude) aura lieu courant 2016 où sera testée la capacité de la voile à s’orienter selon les lignes de champ magnétique terrestre grâce à un dispositif intégré dans la voile.

Román Ikonicoff

 

> Lire également dans les Grandes Archives de Science & Vie :

  • Sonde spatiale, premier test pour la longe solaire – S&V n°1160 – 2014 – Outre les voiles, d’autres technologies de propulsion spatiale à énergie solaire sont en cours de développement. En particulier celle des « longes » – de très fins et longs filaments – dont les principes de fonctionnement sont étonnants.

1160

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Qu’est-ce qui fait monter la sève dans les plantes ?

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La sève entreprend son ascension en hiver (Ph. AJ via Flickr CC BY 2.0)

La sève entreprend son ascension en hiver (Ph. AJ via Flickr CC BY 2.0)

Il est vrai que, contrairement aux animaux, dotés d’un cœur pour faire circuler le sang vers leurs organes, et notamment ceux situés en hauteur (cerveau), les plantes ne disposent pas de pompe pour contrer la gravité et faire monter leur sève depuis leurs racines jusqu’à leurs feuilles. Pour réaliser cette ­prouesse, elles ont recours à trois grands phénomènes physicochimiques : la poussée racinaire, qui pousse la sève des racines vers le haut ; la capillarité, qui l’attire le long des vaisseaux conducteurs de sève (“vaisseaux du bois” ou “xylème”) ; et la transpiration au niveau des feuilles qui aspire la sève vers le haut (voir infographie).

Aucun de ces mécanismes ne permet à lui seul d’expliquer la montée de la sève sur parfois plus de… 30 mètres ! Ils y contribuent de façon conjointe, chacun de manière plus ou moins importante, sachant que le moteur principal est la transpiration, c’est-à-dire l’évaporation de l’eau par les pores des feuilles sous l’action de la chaleur. Cette “évapotranspiration” est responsable du rejet de plus de 98 % de l’eau absorbée par les racines. Ce mécanisme crée une mini-dépression au niveau du feuillage qui aspire la sève (composée de 80 à 99 % d’eau) en provenance des racines. Mais si elle s’exerçait seule, l’évapo­transpiration ne pourrait pas faire monter le précieux liquide au-delà de 10 m. Elle est donc amplifiée par l’action de la capillarité.

La sève des plantes monte à la fin de l’hiver

Ce phénomène se produit dans les vaisseaux conducteurs de sève tout comme il se déroule dans un fin tube de verre en partie plongé dans de l’eau : à l’intérieur du tube, les molécules d’H2O sont attirées par la paroi et, sous l’effet de la cohésion entre ses molécules, l’eau monte dans le tube. Quant à la poussée racinaire, si elle constitue une force mineure chez la plupart des plantes, voire inexistante chez les conifères, elle est indispensable chez les plantes à feuillage caduc quand l’évapotranspiration est très faible ou inexistante : la nuit et – surtout – à la fin de l’hiver.

A cette période, après un net ralentissement de la circulation de la sève pendant la saison froide, les plantes recommencent à puiser et à faire circuler de l’eau et des minéraux depuis le sol. Or, cela ne serait pas possible sans la poussée au niveau des racines ; les nouvelles feuilles indispensables à l’évapotranspiration n’étant pas encore “sorties”. La poussée racinaire serait aussi très importante pour rétablir la circulation de la sève lorsque se forment des bulles de gaz dans la sève. Ce mécanisme survient parfois après des cycles de gel et de dégel, une transpiration excessive lors d’une sécheresse, ou l’invasion d’un parasite qui bloque la circulation de la sève.

 Les 3 mécanismes qui permettent à la sève de monter :

  • 1 – L’évaporation aspire la sève dans la feuille…
C’est le premier moteur de la sève. 98 % de l’eau absorbée par les racines s’évaporent par les feuilles : ce proces­­sus crée une mini-dépression que va remplir la sève (Ph. Tim Pierce via Flickr CC BY 2.0)

C’est le premier moteur de la sève. 98 % de l’eau absorbée par les racines s’évaporent par les feuilles : ce proces­­sus crée une mini-dépression que va remplir la sève (Ph. Tim Pierce via Flickr CC BY 2.0)

  • 2- La capillarité lui permet de se hisser dans les vaisseaux…
”L’adhésion” de la sève aux vaisseaux du bois crée une force qui tire, sous l’effet de leur cohésion, les molécules d’eau vers le haut (Ph. Mike Jennings via Flickr CC BY 2.0)

”L’adhésion” de la sève aux vaisseaux du bois crée une force qui tire, sous l’effet de leur cohésion, les molécules d’eau vers le haut (Ph. Mike Jennings via Flickr CC BY 2.0)

  • 3- Et la poussée racinaire la pousse vers le haut
En jouant sur la concen­tra­tion saline à l’intérieur de ses racines, la plante aspire l’eau de la terre dans ses cel­­lules (osmo­­se). Cette as­­pira­tion exer­­ce une poussée qui fait monter la sève vers le haut (Ph. Arnaud Abadie via Flickr CC BY 2.0)

En jouant sur la concen­tra­tion saline à l’intérieur de ses racines, la plante aspire l’eau de la terre dans ses cel­­lules (osmo­­se). Cette as­­pira­tion exer­­ce une poussée qui fait monter la sève vers le haut (Ph. Arnaud Abadie via Flickr CC BY 2.0)

K.B.

 

> Lire également dans les Grandes Archives de Science & Vie :

  • L’intelligence des plantes enfin révélée – S&V n°1146 – 2013 – La mécanique complexe de la montée de la sève n’est rien comparée aux autres compétences des plantes : elles ont le sens de l’ouïe, savent communiquer, ont l’esprit de famille et même de la mémoire. Les biologistes découvrent à peine ce que les pantes savent faire.

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  • Les plantes possèdent un 6e sens – S&V n°1074 – 2007 – Zoom sur une aptitude inédite des plantes : la sensibilité aux champs magnétiques grâce à des récepteurs de lumière bleue, que l’homme possède également.

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Au sommaire de Science & Vie n°1169

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 ELLE TIENT DANS UNE GOUTTE D’EAU

>> Lire l’avant-propos de Science Vie n°1169

Et découvrez dans la suite de cet article le sommaire complet ainsi que les compléments que la Rédaction a souhaité apporter à votre dernier numéro de Science&Vie .

 

 

[AU SOMMAIRE]

Visuel-SOMMAIRE-ACTU

12 > Labos

L’eau de la comète visitée par Rosetta a été analysée : elle est unique ; Comment l’œil humain peut voir les infrarouges…

Le gaz de schiste américain risque de faire un flop ; les éruptions volcaniques atténuent le réchauffement climatique…

26 > Médecine

Un virus a le don de maintenir en vie les neurones ; comment le tabac augmente le risque de cancer masculin…

28 > Technos

En ionisant l’air, les images 3D flottent toutes seules ; la parade aux batteries qui surchauffent…

 

Visuels-SOMMAIRE-SCIENCE-SOCIETE

30 >  70% des Français se déclarent pessimistes
Ce que cache cette déprime collective

34 > La mémoire de l’eau refait surface
Pourquoi l’hypothèse ne convainc toujours pas

36 > Echec de l’accord sur le nucléaire iranien
Les coulisses d’une expertise sans fin

37 > Apple se lance dans le paiement sans contact
La dématérialisation de l’argent désinhibe les pulsions d’achat

38 >  Pics de pollution
Peut-on comparer pollution et tabagisme passif ?

 

 

Visuels-SOMMAIRE-A-LA-UNE

42 > ÉNERGIE DE LA VIE : elle tient dans une goutte d’eau  [En savoir plus]

44 > Une expérience qui fera date

48 > Ainsi a pu naître la vie

54 > LA GRANDE RÉVOLUTION DES MICROGOUTTES

 

 

Visuels-SOMMAIRE-SCIENCE-DECOUVERTE

60 > Paléoanthropologie [En savoir plus]
Origine de la culture : le choc Erectus

63 > Minéralogie [En savoir plus]
Lune : le caillou des origines

66 > Microbiologie [En savoir plus]
Bactéries, virus, champignons : vous ne verrez plus votre maison comme avant

72 > Démographie [En savoir plus]
La bombe démographique pourrait exploser

 

 

Visuels-SOMMAIRE-SCIENCE-TECHNIQUES

78 > Chirurgie [En savoir plus]
Utérus greffé : l’exploit qui bouleverse la maternité

84 > Transport [En savoir plus]
Dossier spécial « voiture autonome »

98 > Moteurs de recherche [En savoir plus]
Et voici qu’ils légendent les photos

102 > Terrorisme [En savoir plus]
Le défi des bombes improvisées

 

 

Visuels-SOMMAIRE-SCIENCE-FUTUR

106 > L’Europe fait coup double avec Ariane 6 ; le creusement d’un canal gigantesque au Nicaragua ; des flotteurs pour transformer les vagues en électricité ; un ascenseur à lévitation vertical et horizontal ; un jardin public souterrain verra le jour à New York ; des robots vigiles surveillent le campus californien de Microsoft…

 

Visuels-SOMMAIRE-CULTURE-SCIENCE

114 > Bon à savoir

116 > Questions/Réponses

120 > A lire / à voir

124 > Technofolies

128 > Il y a… 40 ans : la conférence d’Asilomar sur les manipulations génétiques

 


 

[PUBLICATIONS SCIENTIFIQUES, VIDÉOS, SITES WEB, LIVRES…]

Retrouvez les sources et les références essentielles pour approfondir les articles parus dans votre magazine.

 


ÉNERGIE DE LA VIE : ELLE TIENT DANS UNE GOUTTE D’EAU

 À LIRE

>  Le Soleil, la Terre…  la vie : La quête des origines, ouvrage collectif publié aux éditions Belin en 2009, qui fait le point sur les dernières recherches sur l’origine de la vie.

 

 À CONSULTER

> La publication scientifique sur les réactions chimiques dans les microgouttes (en anglais) :

http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.112.028301

http://physics.aps.org/articles/v7/4

> Quelques articles de référence sur les microgouttes :

http://www.nature.com/nature/journal/v442/n7101/full/nature05058.html

http://www.nature.com/nature/journal/v507/n7491/full/nature13118.html

 

À VOIR

> On peut voir les microgouttes s’agiter dans leurs circuits (vidéos et photos) sur les sites des spécialistes :

http://sms.crpp-bordeaux.cnrs.fr/group.php?suid=jc

http://www.lbc.espci.fr/spip.php?rubrique1

http://weitzlab.seas.harvard.edu/research/current/laura-adams

https://sites.google.com/site/physicsindrops/

 


PALÉOANTHROPOLOGIE – ORIGINE DE LA CULTURE : LE CHOC ERECTUS

 À VOIR

> Le lien de la publication chez Nature (en anglais), sur lequel vous pouvez découvrir les photos du coquillage et les références des articles utilisés par les auteurs :

http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature13962.html

À LIRE

> La page détaille des Supplementary Data sur l’analyse de la gravure elle-même :

http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/fig_tab/nature13962_SF5.html

> Et l’article (en anglais) de Nature pour remettre la découverte dans son contexte :

http://www.nature.com/news/homo-erectus-made-world-s-oldest-doodle-500-000-years-ago-1.16477

> Le journal Science, son grand rival, commente et analyse lui aussi la publication :

http://news.sciencemag.org/archaeology/2014/12/etchings-500000-year-old-shell-appear-have-been-made-human-ancestor

> Chez New Scientist, la découverte est également présentée et est en plus donné une frise chronologique des plus anciennes peintures et gravures connues à ce jour :

http://www.newscientist.com/article/mg22429983.200-shell-art-made-300000-years-before-humans-evolved.html?full=true&print=true

> Le paléoanthropologue John Hawks évoque lui aussi la gravure et précise le genre d’informations que l’on peut en tirer et les limites de l’exercice, en la comparant notamment avec d’autres découvertes (comme les os incisés de Bilzingsleben) :

http://johnhawks.net/weblog/archaeology/lower/trinil-shell-engraving-2014.html

 

À ÉCOUTER ET REGARDER

> Jean-Jacques Hublin donne également une série de conférences au Collège de France sur l’émergence du genre Homo et sa conquête du monde, le développement de ses cultures :

http://www.college-de-france.fr/site/jean-jacques-hublin/inaugural-conference-2014-10-08-17h00.htm#|q=/site/jean-jacques-hublin/course-2014-2015.htm|


MINÉRALOGIE – LUNE : LE CAILLOU DES ORIGINES

 À LIRE

> Les publications scientifiques:

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/maps.12323/abstract

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/maps.12340/abstract

 

À SUIVRE

> La découverte des fragments de météorites et leur étude au jour le jour sur les pages du consortium :

http://asima.seti.org/n/

http://cams.seti.org/index-N.html

 

À VOIR

L’analyse aux rayons X de l’un des fragments de Novato en vidéo :

 



MICROBIOLOGIE – BACTÉRIES, VIRUS, CHAMPIGNONS : VOUS NE VERREZ PLUS VOTRE MAISON COMME AVANT

 À VOIR

> Les animations créées par le Biology and the Built Environment Center (BioBE) Center (université de l’Oregon) :

 

 

À CONSULTER

> Le site de la revue Science :

http://www.sciencemag.org/content/345/6200/1048.abstract

 


BOMBE DÉMOGRAPHIQUE : ELLE POURRAIT EXPLOSER

À CONSULTER

> La publication des chercheurs de l’ONU qui relance l’hypothèse d’une croissance démographique continue au cour du XXIe siècle :

http://www.sciencemag.org/content/346/6206/234.abstract

> L’organisme autrichien IIASA parvient à un tout autre résultat : la population mondiale va se stabiliser, voire baisser légèrement.

Vous pourrez consulter son épais rapport ici :

http://www.iiasa.ac.at/publication/more_XB-14-001.php

Ou un article beaucoup plus digeste sur le blog de l’IIASA :

http://blog.iiasa.ac.at/2014/09/23/9-billion-or-11-billion-the-research-behind-new-population-projections/

 

À LIRE

> Le livre du démographe Hervé le Bras sur l’histoire de la démographie : Vie et mort de la population mondiale, éditions Le Pommier, 192 pages.

 


GREFFE D’UTÉRUS : L’EXPLOIT QUI BOULEVERSE LA MATERNITÉ

 À CONSULTER

> La publication de Mats Brännström et son équipe (université de Göteborg) :

http://download.thelancet.com/flatcontentassets/pdfs/S0140673614617281.pdf

> Les critères de Montréal adopté par la Fédération internationale de gynécologie et d’obstétrique (FIGO) :

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22356169

 


DOSSIER SPÉCIAL : VOITURE AUTONOME

À VOIR

> La galerie de photos montrant comment la Google Car, 100% autonome, voit la route :

http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-2317594/New-images-Googles-self-driving-cars-world.html

> Andy Greenberg, journaliste au magazine Forbes, montre avec deux hackers chevronnés, assis sur la banquette arrière, qu’ils peuvent prendre en quelques secondes le contrôle de la direction, du tableau de bord, des freins… de sa Toyota Prius :

 

 

À CONSULTER

> L’étude de l’université de Leeds qui montre qu’il faut dix secondes au moins à un conducteur pour reprendre le contrôle d’une voiture autonome :

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1369847814001284

> Cette étude menée par deux universités américaines dresse la liste de tous les points d’accès ouverts aux hackers dans les véhicules hautement informatisées :

http://www.autosec.org/pubs/cars-oakland2010.pdf

> Une étude de l’Institut de recherche sur les transports de Berlin, qui évalue l’acceptation par le grand public de la conduite automatique (en anglais) :

http://assets.conferencespot.org/fileserver/file/64513/filename/14-0531.pdf

 


MOTEURS DE RECHERCHE : VOICI QU’ILS LÉGENDENT LES IMAGES

 

 À CONSULTER

> Sur le site Arxiv (articles scientifiques en pré-publication officielle) l’article de recherche des chercheurs de Google, présentant leurs algorithmes d’extraction du sens des images :

http://arxiv.org/abs/1411.4555

> Toujours sur le site Arxiv, un état des lieux des algorithmes d’apprentissage utilisés pour la reconnaissance d’images, de sons, de mots…

http://arxiv.org/abs/1206.5538

> Sur le blog officiel du moteur de recherche de Google, la description du travail des algorithmes actuels de recherche d’images :

http://insidesearch.blogspot.fr/2011/06/search-by-text-voice-or-image.html

 

 


TERRORISME – LE DÉFI DES BOMBES IMPROVISÉES

 À CONSULTER

> Le document de présentation technique du T-Rex, renifleur électronique développé par le CEA :

http://www-ist.cea.fr/publicea/exl-doc/201200001964.pdf

> La note de la Fondation pour la Recherche Stratégique « Explosifs et pratiques d’attentats à la bombe djihadistes: ANFO et TATP » :

http://www.frstrategie.org/barreFRS/publications/notes/2006/20060113.pdf

> Le site de l’entreprise Tracensense, spécialisée dans les systèmes de détection d’explosifs présents dans l’air :

http://www.tracense.com/?page_id=714

> Sur le site d’Aéroports de Paris, le détail de la réglementation appliquée aux bagages en cabine :

http://www.aeroportsdeparis.fr/passagers/preparation-vol/bagages/bagages-cabine/reglementation

 

La comète Tchouri déploie un bouclier magnétique pour faire face au vent solaire

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Les 19 régions de la comète Tchouri (en fausses couleurs) selon les relevés effectuées par la sonde Rosetta (ESA/Rosetta)

Les 19 régions de la comète Tchouri (en fausses couleurs) selon les relevés effectuées par la sonde Rosetta (ESA/Rosetta)

La comète Tchourioumov-Guérassimenko, survolée par la sonde européenne Rosetta depuis août dernier, est en train de déployer un bouclier magnétique qui la protégera du vent solaire lorsqu’elle s’approchera de l’astre, en août prochain. Tel est l’un des principaux phénomènes décrits dans une série de huit articles publiés le 23 janvier dans la revue Science, dont certains sont consultables librement en ligne.

L’heure est donc aux premiers résultats de l’extraordinaire épopée de Rosetta et de son atterrisseur Philae, qui nous avaient tenus en haleine en novembre dernier lors de l’atterrissage de ce dernier. Une moisson de données interprétées et analysées qui ont conduit à ces publications, dont la plus spectaculaire concerne l’actuelle formation d’une magnétosphère se déployant face au Soleil. Un phénomène comparable à celui qui protège la Terre de ces particules chargées (hydrogène, hélium, électrons, etc.) et qui peut sembler étrange car la comète ne possède pas la « machinerie » nécessaire pour générer un tel bouclier.

Le bouclier magnétique de la comète est généré par le vent solaire

En effet, la magnétosphère terrestre provient du champ magnétique engendré par l’interaction entre le noyau liquide et le manteau visqueux de la Terre qui tournent à des vitesses différentes – on nomme cela l’« effet dynamo ». Mais Tchouri n’a ni noyau liquide ni manteau visqueux : c’est un bloc de glaces et de roches solidaires.

Comment les scientifiques expliquent-ils alors le phénomène ? Selon les chercheurs, il serait produit par les molécules dégazées par la comète en approche du Soleil, en particulier la vapeur d’eau : celles-ci sont ionisées par les particules du vent solaire, c’est-à-dire dépouillées d’une partie de leurs électrons. Dès lors, le mouvement des électrons libres, chargés négativement, et celui des noyaux atomiques, chargés positivement, produit un champ magnétique.

Cette magnétosphère atteindra son maximum en août prochain

Or ce champ, résultant de l’addition de tous les micro-champs engendrés par chacune de ces particules, est orienté globalement pour dévier les particules du vent solaire qui lui ont donné naissance, formant ainsi le bouclier – ce qui s’explique par la « directionnalité » d’incidence du vent solaire. Un phénomène qui avait été aperçu lors du passage de la comète de Halley en 1986, mais qui peut aujourd’hui être suivi à la trace et de près. Il devrait atteindre son apogée en août prochain lorsque Tchouri passera au plus près du Soleil (à une distance de 186 millions de km).

Román Ikonicoff

 

 

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

  • Rosetta enfin à l’abordage - S&V n°1164. Tout sur le parcours de Rosetta, les défis qu’a relevés cette mission, ses objectifs scientifiques, et les réponses qu’on attend des comètes…

S&V 1164 Rosetta

  • Rosetta part se poser sur une comète – S&V n°1024. La mission Rosetta se prépare. A l’époque, la sonde visait la comète Wirtanen, mais le lancement a été repoussé, et la comète Tchoury chosie à la place.

S&V 1024 Rosetta