Revue des sciences 08/09

Temps de lecture : 70 minutes

• La cosmologie hétérogène
• Qu'est-ce qui nous rend humains ?
• L'invisibilité en vue
• Faire face à la crise de l'eau
• Le cannabis protège-t-il de l'héroïne?

• Un nouvel argument pour la théorie holographique

• Les nuages ne réduisent pas le réchauffement

• Un médicament anti-rejet prolonge la vie des souris
• Remise en cause des tests génétiques sanguins
• Le café réduirait le risque de maladie d'Alzheimer

• La fusion bientôt accessible ?
• Photovoltaïque, solaire thermique, carburant solaire

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Revues : Pour la Science - Sciences et Avenir 
Brèves : Physique - Climat - Biologie - Santé - Technologie

Malgré les vacances, il y a quelques nouvelles bien intéressantes, les sciences gardant toute leur capacité d'émerveillement. Ainsi l'hypothèse que l'espace ne serait pas homogène pourrait permettre de se passer de la mystérieuse "énergie sombre" supposée accélérer l'expansion de l'univers. La possibilité de devenir invisible est toujours aussi fascinante et ne paraît plus hors d'atteinte même si on en est encore loin. On pourrait du moins s'en servir déjà paraît-il pour se protéger des séismes, entre autres. La théorie holographique gagne encore des points bien qu'elle dépasse l'entendement. L'étude des différences génétiques avec les chimpanzés confirme qu'elles concernent surtout la taille du cerveau, l'articulation du langage, la dextérité de la main mais aussi la digestion de l'amidon... Le café et la nicotine permettraient de se protéger partiellement de l'Alzheimer mais la nicotine favorise la prolifération des cancers. Une des nouvelles les plus étonnantes, c'est qu'il y aurait des différences génétiques entre les cellules du sang et celles des autres tissus, relativisant les tests génétiques sanguins. Sinon les progrès continuent dans le solaire aussi bien pour les cellules photovoltaïques à colorant (sans silicium) que pour le solaire thermique ou la production de carburant à partir du CO2. Les industriels pensent que la technologie est mûre pour la production de masse. On annonce même l'arrivée des supercondensateurs d'EEStor, constituant une véritable révolution (on en reparlera le mois prochain). Il est possible aussi que la fusion soit accessible plus vite que prévue et à coût bien moindre, en utilisant les ondes sonores ! On aurait à l'évidence les moyens de faire face à la crise énergétique comme à la crise de l'eau mais cela ne signifie pas qu'on arrivera pour autant à prendre les décisions politiques qui s'imposent ! Du côté des curiosités moins convaincantes, il y a le projet de recharger les voitures électriques par les ondes (sans prises) et quelques véhicules ou projets de science-fiction, dont ceux de l'étonnant Jacques Fresco même si son projet Vénus n'est pas de la toute première fraîcheur et n'est pas un monde où l'on aurait envie de vivre...

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Pour la Science no 382, Energie sombre

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- Le cerveau observé sous hypnose, p6

Selon Y. Cojan, une telle activité cérébrale suggère non pas une inhibition directe du cortex moteur par les ordres adressés par l'hypnotiseur, mais un changement d'activité du cortex frontal et du cortex pariétal. L'exécution des mouvements serait déconnectée de l'intention et de l'attention. Des représentations mentales et une attitude centrée sur soi (introspection) déclenchées par les suggestions de l'hypnotiseur prendraient le contrôle du comportement.

- Comment profiter des pauvres ?, p15
Ivar EKELAND

Les banques utilisent la passivité comptable pour masquer leurs actifs pourris, puisent dans les capitaux prêtés par l'État presque sans intérêt et augmentent certains taux de prêt à leurs clients.

Les banques bénéficient aujourd'hui d'une situation extraordinairement favorable : les gouvernements leur donnent tout l'argent qu'elles veulent, pour aussi longtemps qu'elles veulent, et pratiquement sans intérêt (0,25 pour cent aux États-Unis !). Comme les taux auxquels elles prêtent à leurs propres clients n'ont pas baissé, le simple jeu des marges leur assure des profits confortables et sans risque aucun.

Nous sommes revenus à la situation antérieure : un flot de liquidités se déverse dans le système financier mondial, provoquant une bulle spéculative et poussant les financiers à rechercher des rendements irréalistes.

- La cosmologie hétérogène, p20

Curieusement l'article introductif sur l'énergie sombre et ses alternatives (constante cosmologique, énergie du vide, MOND, TeVeS, gravitation conforme) se trouve après celui-ci qui est le seul à apporter une véritable nouveauté en remettant en cause le principe cosmologique d'un univers homogène. On se rend compte encore une fois à quel point notre connaissance est lacunaire (5% peut-être du contenu de l'univers) et approximative, le reste étant les mystérieuses matière noire (21%) et énergie sombre (70%)... Sauf que l'énergie sombre sensée expliquer l'accélération de l'expansion de l'univers n'existerait peut-être pas, pas plus d'ailleurs que cette accélération de l'expansion, pouvant résulter d'une simple erreur de perspective, par exemple du fait que nous serions dans une région moins dense que d'autres et donc subissant un ralentissement gravitationnel moindre !

L'accélération apparente de l'expansion cosmique pourrait s'expliquer naturellement si l'Univers n'est pas homogène à grande échelle et si notre galaxie se situe dans une région vide.

On évoque toujours implicitement l'expansion de l'Univers dans son ensemble. C'est un peu comme un ballon qui gonfle : on regarde la dilatation du ballon tout entier, sans s'intéresser à la dilatation en tel ou tel endroit. Pourtant, nous avons tous fait l'expérience que la plupart des ballons d'anniversaire ne gonflent pas de façon homogène : un anneau s'étire par exemple en premier, et le reste du ballon suit un moment après. De la même façon, on peut imaginer un scénario cosmologique alternatif, où l'espace se dilaterait de façon inégale.

Plus une région est vide, moins elle contient de matière qui ralentit l'expansion de l'espace. En conséquence, la vitesse d'expansion locale est plus importante à l'intérieur de la bulle de vide qu'en dehors. La vitesse d'expansion est maximale au centre de la région vide et décroît vers les bords, où l'effet d'une densité supérieure de matière commence à se faire sentir.

Une autre façon de présenter les choses est de dire qu'une variation spatiale de la vitesse d'expansion entraîne des effets observationnels similaires à ceux d'une variation dans le temps de cette vitesse.

L'uniformité du rayonnement de fond diffus implique seulement que l'Univers est semblable dans toutes les directions. C'est compatible avec l'existence d'une région vide à peu près sphérique dont nous occuperions approximativement le centre. De plus, le fond diffus cosmologique présente une certaine anisotropie, qui pourrait s'expliquer par une inhomogénéité à grande échelle.

Au début des années 1990, Andrei Linde, l'un des inventeurs du concept d'inflation cosmique, a montré que bien que les vides géants soient rares, ils se dilatent plus vite que le reste au début de l'histoire du cosmos et finissent par être dominants dans le volume de l'Univers. La probabilité que des observateurs se trouvent dans un tel vide pourrait ainsi ne pas être si faible.

L'idée que nous sommes peut-être au centre d'une immense région relativement vide de l'espace s'oppose fortement au principe cosmologique, mais il existe des possibilités moins radicales : l'Univers ressemble à du gruyère, uniforme dans l'ensemble, mais criblé de trous. Par conséquent, la vitesse d'expansion varie légèrement de place en place. La lumière émise par les supernovae lointaines se propage à travers une multitude de ces petits vides avant de nous atteindre.

Une autre possibilité est que l'énergie sombre soit un artefact des approximations mathématiques utilisées dans les modèles cosmologiques.

En d'autres termes, nous commettons une erreur mathématique en faisant d'abord la moyenne et en résolvant ensuite les équations, alors que nous devrions d'abord les résoudre et ensuite seulement faire la moyenne du résultat.

Il y a d'autres modèles comme celui de Marie-Noëlle Célérier :

Dans notre modèle apparaît non pas un grand vide mais, au contraire, une vaste surdensité. Une propriété essentielle de ces modèles hétérogènes est que ni cette surdensité ni le grand vide ne sont directement observables.

- Qu'est-ce qui nous rend humains ?, p34

L'accélération de la fréquence de modification dans une partie donnée du génome est une marque de sélection positive, au cours de laquelle des mutations qui aident un organisme à survivre et à se reproduire ont plus de chances d'être transmises aux générations futures.

Les régions du génome ayant accumulé le plus grand nombre de modifications depuis la divergence entre l'homme et le chimpanzé ont probablement façonné le genre humain.

Nous avons alors examiné une section d'adn de 118 bases, que nous avons nommée séquence « accélérée » humaine 1 ou har1 (pour human accelerated region 1).

Jusqu'à l'apparition de l'homme, har1 a évolué lentement. Chez les poulets et les chimpanzés, dont les lignées ont divergé il y a environ 300 millions d'années, seules deux des 118 bases diffèrent, alors que 18 bases changent entre l'homme et le chimpanzé dont les lignées ont divergé plus récemment.

Le gène har1 est actif dans un type de neurones qui participe à l'organisation du cortex cérébral au cours du développement, le cortex étant la couche plissée la plus externe du cerveau. Un dysfonctionnement de ces neurones peut engendrer une maladie congénitale grave, souvent fatale, nommée lissencéphalie (« cerveau lisse ») : le cortex ne présente pas de plis et replis et sa surface est réduite. Des anomalies de ces mêmes neurones sont également liées à l'apparition de la schizophrénie à l'âge adulte.

D'autres éléments suggèrent qu'elle jouerait aussi un rôle dans la production des spermatozoïdes.

Toutefois, nous savons que har1 a cette particularité de ne pas coder de protéine. Pendant des décennies, les biologistes moléculaires se sont presque exclusivement intéressés aux gènes codant des protéines, les éléments constitutifs fondamentaux des cellules. Depuis le séquençage du génome humain, les scientifiques savent que les gènes codant des protéines représentent à peine 1,5 pour cent de l'adn. Les 98,5 autres pour cent, parfois nommés adn poubelle, contiennent des séquences régulatrices qui commandent à d'autres gènes quand ils doivent ou non s'activer, des gènes codant de l'arn non traduit en protéines, ainsi qu'une grande quantité d'adn ayant d'autres fonctions.

Il en est de même du gène foxp2 qui contient une des autres séquences à changement rapide que nous avons identifiées et qui intervient dans la parole.

D'autres régions du génome auraient influé sur la forme du cerveau humain. Outre la région har1, nous avons mis en évidence 201 autres régions accélérées humaines (har), dont la plupart ne codent ni protéines ni même arn. Il existe ainsi un grand nombre de har similaires qui sont des séquences régulatrices, commandant l'activation et l'inhibition de gènes adjacents.

Qui plus est, plus de la moitié des gènes situés près des har interviennent dans le développement et le fonctionnement du cerveau. Et comme pour foxp2, les produits d'un grand nombre de ces gènes régulent à leur tour d'autres gènes. Ainsi, même si les har ne représentent qu'une petite partie du génome, des modifications dans ces régions ont pu changer profondément le cerveau humain en influant sur l'activité de réseaux de gènes.

Il faut ajouter aux gènes HAR1, responsable des plis du cortex, et FOXP2, facilitant l'articulation des mots (la rapidité d'élocution), les gènes HAR2 (augmentant la dextérité de la main), ASPM, contrôlant la taille du cerveau et AMY1 (facilitant la digestion de l'amidon). Dans les évolutions plus récentes qui sont encore en cours de mutation comme la digestion du lait, il y aurait l'augmentation du risque de cancer ou de la maladie d'Alzheimer... Michel Morange nuance avec raison ces premières données en remarquant que ces gènes ne font que s'ajouter aux capacités déjà considérables du chimpanzé ou les perfectionner (comme disait Marx en 1857 : "l'anatomie de l'homme est la clé de l'anatomie du singe") et que les gènes ne sont pas tout : "Il ne faut pas oublier qu'il y a aussi une histoire sociale du langage humain" !

- L'invisibilité en vue, p42

Ce n'est pas vraiment nouveau, on en avait déjà parlé, mais l'article passe en revue toutes les pistes actuelles.

En combinant divers matériaux selon des architectures particulières, les physiciens parviennent à façonner le trajet des ondes électromagnétiques. Ils espèrent ainsi soustraire les objets à l'influence de la lumière pour les rendre invisibles.

Nous évoquerons les différentes pistes de recherche dans ce domaine : l'invisibilité par plasmons de surface, l'invisibilité par réfraction ou encore celle par réaction.

Par ailleurs, en travaillant sur la théorie de l'invisibilité, nous avons mis au jour un nouveau type de camouflage : l'invisibilité acoustique, qui consiste à rendre les objets invisibles aux ondes matérielles, notamment sonores. Mis en œuvre grâce à des structures correctement agencées à la surface de la mer, par exemple, ce type d'invisibilité pourrait protéger les plates-formes pétrolières des fortes vagues.

LES PLASMONS DE SURFACE, ondes de densité d’électrons se propageant à la surface de certains matériaux, sont une des pistes étudiées pour l’invisibilité. Son principe, non encore concrétisé expérimentalement, est le suivant : l’onde lumineuse incidente est absorbée par l’objet à rendre invisible et excite deux plasmons qui se propagent autour de l’objet. Les deux ondes plasmoniques se rejoignent du côté opposé et s’annihilent, cette annihilation donnant lieu à l’émission d’une onde lumineuse identique à l’onde incidente. Pour l’observateur situé en aval, la lumière semble avoir cheminé tout droit, comme si aucun objet ne s’interposait.

L’INVISIBILITÉ PAR RÉFRACTION consiste à dévier (réfracter) les rayons lumineux de façon à ce qu’ils contournent l’objet à dissimuler et reprennent en aval du dispositif (ici une coque sphérique de métamatériau entourant l’objet) leurs directions initiales, comme si l’obstacle à la lumière n’existait pas.

LE « TAPIS D’INVISIBILITÉ » réalisé récemment par une équipe de l’Université Cornell dissimule, à l’aide d’un métamatériau mêlant silice et plots de silicium, une bosse faite sur un plan réfléchissant, bosse qui peut cacher un objet sous sa surface (ici une boule rouge). La cape corrige la distorsion des rayons réfléchis due à la bosse : la lumière réfléchie est alors identique à ce qu’elle serait en l’absence de bosse.

Dans les exemples abordés jusqu'ici, l'objet recouvert par la cape devenait invisible en ne diffusant plus les ondes incidentes, soit parce que les ondes s'étaient transformées en plasmons au contact de la cape (invisibilité par plasmons), soit parce qu'elles avaient contourné l'objet (invisibilité par réfraction). Ne peut-on imaginer laisser l'objet diffuser les ondes et supprimer le résultat de la diffusion ? Les casques antibruit ne fonctionnent pas autrement : ils laissent le son atteindre l'oreille de l'auditeur, mais lui superposent un autre son, déphasé par rapport au premier, qui l'annule ; l'auditeur est plongé dans le silence sans être protégé du son ambiant par une barrière matérielle.

Aussi magique qu'il puisse paraître, le dispositif capable d'une telle prouesse existe… du moins en théorie : c'est la « superlentille ».

Enfin, nous avons proposé un modèle de cape acoustique pour ondes sismiques. À l'aide de simulations numériques, nous avons montré qu'une structure en feuillets permettrait d'atténuer les ondes les plus dévastatrices associées aux tremblements de terre, les ondes dites de flexion.

Voir justement, à ce sujet, l'article de Techno-Science :

La "cape d'invisibilité" est une plaque mince structurée de manière à contrôler la propagation de certaines ondes pour les dévier d'un obstacle. Ainsi, un objet placé au centre de cette cape ne sera pas touché par ces ondes, mais simplement contourné. La protection se présente sous forme d'anneaux concentriques constitués de différents matériaux.

A plus petite échelle, la cape pourra supprimer les vibrations gênantes dans les industries automobile et aéronautique.

En 2008, la même équipe avait déjà conçu une cape d'invisibilité contre les vagues, ayant le même effet mais fonctionnant sur un principe physique différent. Cette cape à vagues suscite des essais à grande échelle.

Voir aussi Futura-Sciences.

En appliquant les mêmes concepts, de nouveau issus de la théorie de l’invisibilité, ils montrent que des séries d’anneaux concentriques constitués de matière plastique, de cuivre et de quatre autres matériaux, différant par leurs duretés et leurs flexibilités, peuvent atténuer fortement les ondes sismiques en les déviant autour d’une construction à protéger.

- Faire face à la crise de l'eau, p66

Il serait stupide de croire que la technique peut tout résoudre mais s'il y a bien 2 domaines où c'est loin d'être de l'ordre de l'impossible, c'est l'énergie et l'eau car le soleil nous procure une énergie abondante et on ne peut dire que l'eau manque sur notre planète constituée en grande partie d'océans. Le problème c'est sa répartition mais la solution est d'abord politique avant d'être technique. Le prix de l'eau est un facteur important pour l'économiser, ainsi que le recyclage des eaux usagées pour les utilisations non alimentaires mais l'amélioration de l'irrigation serait la première source d'économie. Il y a aussi "l'eau virtuelle" qui consiste à importer les cultures grandes consommatrices d'eau (le commerce mondial de l'eau virtuelle dépasse 800 milliards de mètres cubes par an).

La demande en eau douce augmente fortement alors que les ressources de la planète se raréfient. Les technologies actuelles permettraient d'éviter une crise à l'échelle mondiale... à condition de les mettre en œuvre rapidement.

Chaque année, 110 000 kilomètres cubes de précipitations (le volume d’un cube mesurant près de 50 kilomètres de côté) tombent sur les terres émergées. Cette énorme quantité d’eau suffirait largement aux besoins de l’humanité si elle arrivait bien aux moments et aux endroits où les populations en ont besoin. Mais une grande partie de cette eau ne peut être captée, et le reste est inégalement réparti.

Des mesures techniquement simples permettraient d’économiser l’eau. L’approvisionnement pourrait être augmenté en dessalant l’eau de mer par des techniques performantes.

Les autorités, à tous les niveaux, doivent agir et investir dès à présent pour éviter les pénuries.

L’entretien des infrastructures pour l’eau est crucial pour empêcher une détérioration, des fuites ou des ruptures complètes. En même temps, les populations en croissance ont besoin de réseaux de distribution d’eau nouveaux et plus efficaces.

L’eau douce (y compris celle des pluies) prélevée directement ou indirectement par l’humanité sert à 96 pour cent environ à produire la nourriture. Économiser l’eau, c’est donc ne pas gaspiller la nourriture (jeter 100 grammes de viande avariée revient à gaspiller 1 500 litres d’eau). De plus, la production de viande nécessite beaucoup plus d’eau que le même poids de végétaux. Une alimentation moins carnée réduirait donc le prélèvement d’eau. Mais actuellement, les populations dont le revenu augmente tendent à consommer plus de viande...

Les installations sanitaires urbaines utilisent beaucoup d’eau, quelque 100 kilomètres cubes par an au niveau mondial, dont une partie peut être réutilisée si elle est retraitée. Des toilettes à faible consommation d’eau réduiraient notablement ce chiffre. Les habitants du Gebers Housing Project dans la banlieue de Stockholm font actuellement la démonstration pratique d’un système qui fonctionne comme un composteur de jardin. Ce système sépare d’abord les excréments de l’urine, laquelle est utilisée comme engrais liquide pour l’agriculture ; le reste est recyclé en engrais par des micro-organismes dans un bac de compostage.

La restriction des besoins en eau douce est une approche pour faire face à la crise de l’eau. Une approche opposée et incontournable consiste à augmenter l’approvisionnement en eau douce. Environ 97 pour cent de l’eau présente sur Terre est de l’eau de mer, et les techniques de dessalement permettraient d’exploiter cette énorme ressource. Une réduction substantielle et récente des coûts de la méthode de dessalement la plus efficace du point de vue énergétique – les systèmes à osmose inverse – signifie que de nombreuses villes côtières disposent désormais de nouvelles sources potentielles d’eau potable.

Voir aussi ce document pdf, mais la désalinisation de l'eau de mer pollue beaucoup.

- L'argent ne fait vraiment pas le bonheur

Les étudiants habités par une motivation extrinsèque (devenir riche) sont généralement plus malheureux après leur insertion professionnelle qu'avant, même lorsqu'ils ont atteint leur objectif. En revanche, les personnes ayant suivi des motivations intrinsèques (veiller à leurs proches, à leur santé, à développer leurs compétences ou leurs relations avec autrui) ont généralement connu une progression de leur bien-être en même temps qu'elles atteignaient ces objectifs. Dans leur cas, l'argent aide simplement à vivre confortablement et à développer les aspects de leur vie qu'elles jugent essentiels. Il n'est pas une fin en soi.

Selon la théorie dite « de l'autodétermination », le degré de bien-être d'un individu dépend de la réalisation de certains besoins psychiques fondamentaux dont l'autonomie, le développement des compétences et les bonnes relations avec autrui. Les ressources financières ou la célébrité ne permettent pas d'atteindre ces objectifs : elles visent seulement à rehausser l'image du soi.

- Le cannabis protège-t-il de l'héroïne?

Il y a une grande différence entre les souris et les hommes concernant les drogues (seuls les hommes se droguent vraiment, au sens où il n'y a pas de société humaine sans drogue, à la différence des chimpanzés notamment) mais il y a de quoi réfuter la théorie de l'escalade au moins !

Quand un rat est stressé à la naissance et qu'il consomme du cannabis plus tard, il a moins de risques de devenir dépendant aux opiacés...

Certaines personnes grandissant dans des environnements difficiles ont plus de risques de devenir dépendantes à une drogue à l'adolescence ou à l'âge adulte. C'est le cas notamment des enfants ayant subi des traumatismes dans la petite enfance (avant l'âge de trois ans).

D'ailleurs, dans leur cerveau, on observe une activité plus faible du système endogène (naturel) des opiacés.

Aux rats privés de leur mère, les biologistes ont injecté des quantités croissantes de tétrahydrocannabinol au cours de leur «adolescence» (entre 35 et 48 jours après la naissance). À l'âge adulte, quand ces rats ont librement accès à de la morphine, ils ne développent plus le comportement typique de dépendance (où leur consommation ne cesse d'augmenter).

En outre, dans leur striatum, une région centrale du cerveau impliquée dans la dépendance aux drogues, les quantités d'enképhalines naturellement produites augmentent avec le cannabis : ce dernier rétablirait l'activité du système des opiacés endogènes. Mais les rats ne deviennent pas pour autant dépendants du cannabis...

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Sciences et Avenir no 750, Nouvelles découvertes

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- Comment imprimer un bâtiment

Les architectes du studio Shiro et D-Shape (Dini) ont uni leurs forces pour créer ce prototype de 3×3x3 mètres en utilisant la plus grande imprimante 3D au monde.

L’imprimante stéréolithographie 3D de D-Shape a permis de faire émerger cette structure monumentale par strates successives de 5-10 mm. Ce type de procédé laisse une grande liberté de création aux designers (voir article).

- Un hélicoptère de ville (à décollage vertical)

C'est une voiture volante comme on en voit dans les films mais seuls les militaires, les pompiers et la police auront le droit de voler en ville j'imagine... (voir article).

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Brèves et liens

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Physique

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cosmologie, astronomie, physique quantique

- Un nouvel argument pour la théorie holographique

Magiquement, la théorie des trous noirs, celle de la supraconductivité et celle des collisions d'ions lourds conduisant à la formation d'un plasma de quarks-gluons sont mathématiquement liées par la théorie des cordes.

Il semblerait bien que le phénomène de supraconductivité à hautes températures critiques puisse être mathématiquement mieux compris en le reliant, grâce à la théorie des cordes, au comportement des électrons autour d’un trou noir chargé.

On parle de théorie des cordes, mais c'est sa version holographique (Juan Maldacena) dont il y avait eu déjà confirmation au mois de mai et qui donc devient de plus en plus crédible aussi étonnant que cela puisse paraître. Comme pour l'héliocentrisme, on ne peut prétendre que c'est juste une présentation plus élégante que le système de Ptolémée (selon le conventionnalisme de Poincaré), ce sont bien des réalités physiques qu'il y a derrière la simplification des calculs.

Le plus étonnant avec la conjecture de Maldacena est que des processus décrits par des équations classiques décrivant le comportement de certains champs autour d’un trou noir sont reliés à des processus quantiques semblables à ceux rencontrés avec des quarks et des gluons dans les protons et autres hadrons.

La frontière entre les équations de la mécanique quantique et des équations classiques décrivant une généralisation de la théorie de la relativité générale d’Einstein devient floue et on a l’impression que derrière tout cela se cache une profonde unification de la physique réconciliant les points de vue d’Einstein et de Schrödinger avec ceux de Bohr et Heisenberg concernant la théorie quantique et l’unification des forces et des particules de la physique.

Depuis quelques années déjà, des physiciens sont en train d’étudier des extensions de la conjecture de Maldacena pour relier mathématiquement la théorie des cordes, grande consommatrice de ce qu’on appelle la théorie des champs conformes, avec la physique de la matière condensée qui en fait aussi un très grand usage dans le cas des problèmes de transition de phase, dont le plus emblématique est peut-être celui de la supraconductivité.

D’après les spécialistes de la supraconductivité à haute température critique, une bonne hypothèse de travail est celle faisant intervenir l’idée que les électrons dans un cuprate devenant supraconducteur sont décrits par ce que l’on appelle un liquide quantique de Fermi dans un état critique.

La description de ce liquide est difficile mais selon la conjecture de Maldacena étendue à la physique du solide, son comportement quantique est relié à celui des électrons autour d’un trou noir chargé de Reisner-Nordström plongé dans un espace-temps anti-de Sitter avec une constante cosmologique.

- L'ytterbium : violation de la parité record pour un atome

La violation de la parité a d’abord été découverte dans le monde des particules élémentaires mais plusieurs physiciens, dont le célèbre Yakov Zel’dovich, n’ont pas tardé à prédire que l’on devrait voir ses effets dans certains atomes. Ce fut le cas avec le césium et, aujourd'hui, des chercheurs du fameux Lawrence Berkeley National Laboratory viennent de l'observer, à une échelle surprenante, au sein d'un isotope de l’ytterbium. Cette découverte permet d'approcher d'un peu plus près la structure des noyaux atomiques.

Le principe de cette expérience implique de constituer d’abord un faisceau atomique d’ytterbium 174. On l’obtient sous forme de vapeur en chauffant la terre rare à 500 °C. Le faisceau passe ensuite dans une zone dans laquelle règnent un champ magnétique qui lui est parallèle et un champ électrique qui lui est perpendiculaire. On bombarde alors les atomes avec un laser dirigé selon la direction du champ électrique. Des transitions électroniques rares, en liaison avec les forces faibles exercées par les nucléons du noyau, sont alors observables et ce sont elles qui sont sensibles à la violation de la parité.

En particulier, les physiciens peuvent maintenant tester les modèles nucléaires qui prédisent qu’une couche riche en neutrons entoure les noyaux lourds. Par ailleurs, une théorie, que l’on doit aussi à Zel’dovich, veut que sous l’effet des forces faibles les nucléons ont tendance à circuler au sein du noyau en formant un tore. Le phénomène a été mis en évidence avec les protons de valence de l’atome de césium mais toujours pas avec les neutrons...

- L'interprétation contextuelle de la mécanique quantique confirmée

Les inégalités de Heisenberg (principe d'indétermination) postulent que la vitesse et la position ne peuvent être déterminées en même temps, qu'elles n'ont pas de réalité simultanée (ceci, de mon point de vue, parce que plus le temps considéré est court et plus les fluctuations sont grandes, c'est donc la conséquence du fait qu'on ne peut arrêter le temps). Une expérience vient confirmer qu'on ne peut contourner ce problème en faisant appel à un 3ème élément et que donc les mesures restent toujours "contextuelles".

Si A et B commutent, on peut mesurer et connaître simultanément les deux.

Considérons maintenant une autre grandeur C qui commute avec A mais ne commute pas avec B.

Alors que A et B commutent, que A et C commutent et que donc la mesure de A n’influence pas le résultat de mesure sur B ou sur C, le théorème de Kochen-Speker (KS) implique que la présence d’une grandeur physique C dans ce cas modifie les résultats possibles des expériences que je peux faire sur A et B.

- Optronique : un transistor de la taille d'une seule molécule !

Un faisceau laser est ou n'est pas absorbé selon l'état de la molécule, lequel peut être modifié à l'aide d'un autre rayon laser. Voilà de quoi écrire et lire une information binaire. Bref, c'est l'équivalent optique d'un transistor mais à une échelle jamais atteinte jusqu'ici. De quoi imaginer l'optronique de demain et l'ordinateur quantique d'après-demain...

Un signal de contrôle (ici en vert) module un autre signal (ici en jaune). Utilisé comme porte logique, un transistor effectue son contrôle en tout ou rien : le signal modulé passe ou ne passe pas.

Ils utilisent cette caractéristique du monde quantique qui fait que les états d'énergie d'une molécule ne peuvent prendre que certaines valeurs. Une molécule dans un état d'énergie bas peut absorber entièrement une émission lumineuse (laser) qui la touche et passe alors dans un état d'énergie supérieure. Un autre rayon laser peut ensuite libérer cette énergie emmagasinée qui s'échappe sous forme de photons.

Le prix à payer est élevé. Il faut en effet refroidir le milieu à -272°C, soit environ 1 kelvin, tout près du zéro absolu. A cette température, tout se passe comme si la molécule offrait une surface plus grande face au rayon laser, à tel point qu'elle atteint celle du diamètre du faisceau. Il est donc bien plus facile de viser la cible...

- Phoenix: des indices sur le cycle de l'eau sur Mars

La découverte surprise de neige martienne a été faite en 2008 par la station météorologique de confection canadienne embarquée sur l'atterrisseur martien Phoenix. Cette découverte aide maintenant à expliquer l'évolution du cycle de l'eau sur Mars et à comprendre, tout spécialement, les changements saisonniers, soient la progression en hiver et le retrait en été de la calotte glaciaire se trouvant aux pôles martiens. L'équipe scientifique qui a contribué à l'article intitulé Mars Water-Ice Clouds and Precipitation explique comment la vapeur d'eau est projetée en altitude pendant la journée pour former, dans la basse atmosphère, des nuages de cristaux de glace qui ressemblent à des nuages cirrus sur Terre et comment, au cours de la nuit, l'eau précipite dans l'atmosphère pour se transformer en neige.

Avant la mission Phoenix, les scientifiques ne s'attendaient pas à observer des précipitations sur Mars. Ils n'avaient pas, non plus, prédit que les nuages se formaient aussi bas. "Nous savions que la calotte glaciaire progressait aussi loin que le site d'atterrissage de Phoenix en hiver, mais nous ne savions pas comment la vapeur d'eau circulait entre l'atmosphère et le sol", déclare Whiteway. "Maintenant, nous savons qu'il neige sur Mars et que ce phénomène fait partie du cycle hydrologique de la planète".

- Une bulle de savon dans l'espace

Cette nébuleuse se situe à 4000 années-lumière du Soleil, dans la constellation du Cygne, non loin de la nébuleuse du Croissant (NGC 6888). Elle montre les restes d'une étoile morte il y a 22 000 ans.

- De l'uranium sur la Lune

Le spectromètre à rayons gammas de l'engin spatial a décelé les signatures de nombreux éléments chimiques, parmi lesquels du thorium, du potassium, de l'oxygène, du magnésium, du silicium, du calcium, du titane et du fer, mais aussi et surtout de l'uranium.

Des trouvailles particulièrement intéressantes à l'heure où la NASA envisage d'établir une base permanente sur la Lune (qui pourrait ainsi éventuellement être alimentée par une source d'énergie nucléaire).

- Des conférences de Richard Feynman en vidéo

C'est en anglais bien sûr mais Bill Gates en a rendu l'accès libre et gratuit (en théorie car l'accès est très difficile !).

 

Climat

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Climat, écologie, énergies

- Les nuages ne réduisent pas le réchauffement

Un des arguments principaux des sceptiques pour nous assurer qu'il n'y aurait pas de réchauffement, malgré une physique de base qui dit le contraire, c'était notre large ignorance de l'effet des nuages, susceptibles effectivement de réduire la température, du moins pour les nuages bas, les nuages de la haute atmosphère renforçant au contraire l'effet de serre. Hélas, sur le long terme le réchauffement réduirait la couverture nuageuse en basse altitude...

Etalé sur plusieurs décennies, le réchauffement climatique fait baisser la couverture nuageuse, ce qui induit à son tour un réchauffement accru indique une nouvelle étude de la région du nord-est du Pacifique.

Amy Clement, de l'Université de Miami, et ses collègues ont analysé des relevés de la couverture nuageuse effectués depuis cinquante ans par l'observation visuelle et des satellites dans le nord-est du Pacifique. Ils ont trouvé que les nuages de basse altitude ont bien sur le long terme un effet rétroactif positif. Les changements de la couverture nuageuse observés dans cette région s'avèrent liés à ceux de la température locale des eaux de surface et à la circulation atmosphérique à grande échelle.

Selon eux, une partie de la chaleur océanique a été transférée dans l’atmosphère entrainant une diminution de la couverture nuageuse.

La disparition des nuages laisse le champ libre aux rayons solaires qui contribuent à augmenter un peu plus la température des eaux ce qui altère à nouveau la qualité de la couverture nuageuse. Cet effet rétroactif positif est, selon les chercheurs, mal intégré dans les modèles climatiques qui pourraient donc être erronés.

- Hausse des mers de plus d'1m en 2100

Une partie de cette hausse proviendrait des glaciers, une partie de ce que les océanographes appellent l’expansion thermale des océans, et un gros morceau proviendrait des calottes polaires et du Groenland. C’est dans ce gros morceau que se situe ce que le GIEC a sous-estimé.

La vitesse à laquelle deux glaciers du Groenland glissent vers l'océan a doublé en cinq ans. Le Groenland perd 300 gigatonnes par an, ce qui est assez pour hausser le niveau des mers de 0,8 millimètre par an.

Ce sont toutes ces observations que les auteurs du dernier rapport du GIEC, en 2007, n’avaient pas eu le temps de digérer. Or, que représentent concrètement ces changements? Eh bien si la tendance se maintient, la hausse des mers en 2100 pourrait atteindre un mètre, selon Eric Rignot. Entre 50 centimètres et 1 mètre 40, selon Stefan Rahmstorf, qui ajoute que le scénario élevé est le plus probable. « Au moins un mètre », assure Robert Bindschadler.

- Les méduses influencent la circulation océanique et le climat !

Les méduses et autres créatures marines pourraient contribuer de manière significative à la circulation océanique.

Une "quantité étonnamment grande" d'eau froide était transportée à la surface dans le sillage des méduses qui remontent depuis le fond. L'extrapolation de ces résultats montre que les créatures aquatiques contribuent à la circulation océanique dans le même ordre de grandeur que les vents et les marées.

Or ces mouvements au sein des vastes étendues maritimes et océaniques sont à l'origine d'échanges thermiques colossaux entre les régions polaires et tropicales ainsi qu'entre les eaux de surface, lumineuses et les profondeurs sous-marines, froides et sombres. L’influence de ces échanges thermiques sur le climat mondial est considérable.

- Commerce et changement climatique (rapport OMC)

Selon les estimations actuelles, la température moyenne à la surface du globe augmentera de 1,4° à 6,4 °C entre 1990 et 2100.

D’après le GIEC, un objectif de stabilisation d’environ 550 ppm eq-CO2 entraînerait une réduction annuelle du produit intérieur brut (PIB) mondial de l’ordre de 0,2 à 2,5 pour cent, mais un objectif de 2 °C impliquerait une réduction du PIB mondial de plus de 3 pour cent. En termes de «prix du carbone» (prix payé par les pollueurs en fonction de la quantité de gaz à effet de serre émis), le GIEC estime qu’il faudrait fixer un prix de 20 à 80 dollars EU par tonne de eq-CO2 d’ici à 2030 pour que le monde s’achemine vers une stabilisation des émissions à environ 550 ppm de eq-CO2 d’ici à 2100.

Le rapport de l'OMC insiste sur la contribution du commerce mondial à la réduction des gaz à effet de serre par diffusion des technologies et taxe carbone, entre autres.

- Le coût social et humain du changement climatique (rapport Oxfam)

- La végétation a protégé la Terre d'une glaciation totale

La végétation a permis d'éviter à la Terre un effet d'emballement du climat qui l'aurait conduite à une glaciation totale au cours des dernières 24 millions d'années.

La végétation aurait joué un effet tampon. Souffrant du manque de CO2, sa croissance s'est ralentie dans les zones montagneuses, où l'herbe a remplacé les forêts. L'érosion des roches a diminué, et, en conséquence le piégeage du carbone sur les fonds océaniques, selon une hypothèse formulée par des géophysiciens américains.

Si la végétation a eu un effet régulateur du climat pour éviter une glaciation par le passé, il ne faut pas compter sur elle pour éviter un réchauffement climatique lié aux activités humaines, selon les chercheurs. "Nous relâchons du CO2 dans l'atmosphère près de 100 fois plus vite que tous les volcans du monde ensemble".

- Le Royaume-Uni a réduit de 21% ses émissions de CO2 par rapport à 1990

Les dispositions du Livre blanc dévoilé mercredi doivent permettre une réduction supplémentaire de 18% d'ici 2020, par rapport aux niveaux de 1990.

Il prévoit que 40% de l'électricité consommée à cette échéance provienne de sources à faibles émissions de CO2, en particulier 31% devra être issue de sources renouvelables (éolien, mer, biomasse), contre 6% actuellement. Le reste devrait provenir du nucléaire et de "charbon propre", considérés comme des sources peu polluantes en CO2. Actuellement environ 75% de l'électricité consommé par les Britanniques est générée par le gaz (45%) et le charbon (32%).

Selon Ed Miliband, la facture énergétique des foyers britanniques ne devrait être affectée qu'à partir de 2015 avec une hausse moyenne de 8%, soit 92 livres (107 euros) par an, par rapport à aujourd'hui.

- Bill Gates veut arrêter les cyclones !

Pour arrêter un cyclone, il suffirait de faire plonger des eaux chaudes superficielles à plus de 100 mètres de profondeur ou bien de ramener en surface de l’eau froide provenant d’une profondeur au minimum équivalente. En pratique, l’opération devrait avoir lieu sur une surface considérable dépassant largement les 10.000 kilomètres carrés.

Et comment injecter de l'eau en profondeur ? Une des idées proposées est d’utiliser la forces des vagues lors d’un début de formation d’un cyclone pour piéger dans des colonnes flottantes de grandes quantités d’eau au-dessus de la surface de la mer. Le poids de l’eau serait alors capable d'enfoncer en profondeur l’eau chaude, plus légère.

 

Biologie

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évolution, génétique, biodiversité, éthologie, anthropologie, neurologie

- Les facteurs d'expression des gènes

Il semble que cela réfute les théories de Jean-Jacques Kupiec ?

Jusqu'à présent, on pensait que la production des différentes cellules spécialisées à partir de la cellule souche du sang était aléatoire. L'équipe de Michael Sieweke a découvert que pour les cellules myéloïdes, c'est l'action conjointe de deux protéines qui est déterminante, l'une située à l'intérieur de la cellule (un facteur de transcription) et l'autre à l'extérieur (une cytokine).

L'équipe marseillaise vient de montrer qu'une cytokine particulière (M-CSF) met les cellules souches sur le "chemin myéloïde", mais que ces cellules souches suivent cette voie uniquement si la quantité d'un certain facteur de transcription (le facteur MafB) contenu dans les cellules est faible. Ces résultats permettent de résoudre une énigme qui a passionné les spécialistes depuis un demi-siècle.

- La régénération des membres possibles chez les mammifères ?

Reproduire la fascinante capacité des salamandres à faire repousser un membre amputé serait peut-être moins difficile pour un mammifère qu'on ne pensait, suggère une nouvelle étude.

Tanaka et ses collègues ont découvert que les cellules avaient la mémoire de leur fonction : seules les cellules de ‘vieux’ muscles font de nouveaux muscles, expliquent les chercheurs, idem pour les nerfs ou l’épiderme. Seules exceptions : les cellules de cartilage ou de derme sont capables d’échanger leur rôle.

Si la régénération est l’œuvre de cellules progénitrices et non de cellules pluripotentes, elle est davantage à la portée des mammifères, soulignent les chercheurs. Encore faut-il que ces résultats soient confirmés sur d’autres modèles.

- Du sperme à partir de cellules souches

Des chercheurs de l’Université du Newcastle (Angleterre) et du Nord-Stem Cell Institute (Nesci) ont développé une nouvelle technique rendant possible la création de sperme en laboratoire.

Dans la technique développée à Newcastle, des cellules souches embryonnaires ont été cultivées dans un substrat contenant de la vitamine A (acide rétinoïque) où elles se sont transformées en cellules souches germinales, elles-mêmes capables de produire des gamètes (spermatozoïdes ou ovules).

- Des souris conçues à partir de cellules souches 'reprogrammées'

Deux équipes ont réussi à faire naître des souris à partir de cellules souches reprogrammées au stade embryonnaire. Une étape clef dans l’étude de ces nouvelles cellules souches.

Deux équipes chinoises ont obtenu des souris vivantes à partir de cellules souches pluripotentes induites (CSPI). Pour cela, les deux équipes ont prélevé des cellules de fibroblaste (tissu conjonctif) sur des embryons de souris (à un stade avancé de développement). Ils ont ensuite appliqué la méthode développée en premier par le Japonais Shinya Yamanaka pour reprogrammer ces cellules et les ramener à un stade embryonnaire, stade auquel elles peuvent engendrer tous types de tissus de l’organisme.

L’équipe qui publie dans Nature annonce 27 naissances de souris vivantes, avec un taux de succès de 3,5% (ils ont injectés des CSPI dans plus de 600 embryons tétraploïdes). Même si certaines souris souffrent d’anormalités, les chercheurs ont réussi à les faire se reproduire et disposent d’une seconde génération. L’autre équipe a obtenu une souris vivante pour deux naissances (taux de succès de 1,1%).

- La reproduction sexuée serait apparue pour résister aux parasites

Les organismes recourant à la technique asexuée de reproduction - microbes, certaines plantes et même reptiles - bénéficient de plusieurs avantages. Capables de se multiplier plus vite, ils sont donc en mesure d'évincer leurs concurrents bisexués. Mais c'est également le talon d'Achille des organismes asexués. Tous leurs descendants sont leurs copies génétiques exactes, à savoir des clones, et au cas où des parasites découvriraient une faille dans leurs codes génétiques, ils pourraient être sujets, de manière disproportionnellement forte, à des risques d'infection.

- Les dinosaures 2 fois moins gros qu'on ne croyait

Au milieu des années 1980, une loi de biomathématique avait été trouvée qui permettait d’estimer la masse d’un dinosaure donné. Cette loi serait fausse d’après un groupe de chercheurs. De grands dinosaures comme l’Argentinosaurus devaient en fait être deux fois moins lourds...

Geoffrey Birchard et ses collègues ont déterminé une nouvelle formule donnant le poids d’un animal en fonction de sa taille. Leur équation semble effectivement donner de bons résultats avec nos actuels hippopotames ou éléphants. Son principe en est simple. De la même façon qu’il faut des arches plus massives pour soutenir un grand pont, on peut relier les caractéristiques des os des membres à la masse du corps. Un gros animal aura bien sûr besoin de pattes avec des os d’autant plus gros qu’il est plus lourd. Il s’agit cette fois ci de considérations simples de biomécanique.

- Trois nouveaux grands dinosaures découverts en Australie

De bas en haut : Diamantinasaurus (Matilda, plutôt costaude), Wintonotitan (Clancy, plutôt gracile) et Australovenator (Banjo, rude prédateur). Les deux premiers annoncent les titanosaures (dont l'argentinosaure, avec ses 40 mètres de longueur) et le troisième les grands théropodes, comme T. rex.

- Ganléa, l'ancêtre des singes, était asiatique

Les primates anthropoïdes, dont nous faisons partie, ne sont pas nés en Afrique, comme on l'a longtemps pensé, mais en Asie. C'est ce qu'affirme une équipe de paléontologues après l'examen d'une mâchoire fossile. Ce petit animal savait casser les noix à la manière des singes, ce qu'ignorent les lémuriens.

Mangeur de fruits, amateur des graines si nutritives cachées dans leurs noyaux, très probablement arboricole, Ganléa inscrit un nouveau paragraphe dans l'histoire compliquée des primates. Il y a 60 millions d'années, leurs ancêtres peuplaient de nombreuses régions de l'hémisphère nord. Vingt millions d'années plus tard, on les trouve surtout dans les régions tropicales, notamment en Asie. C'est vers cette époque qu'apparaissent les premiers singes, dont certains ont démarré une autre histoire, celle des hominidés...

La mâchoire inférieure droite de Ganlea megacanina. On remarque la magnifique canine, à droite, à laquelle peu de noyaux de fruits devaient résister.

- Peu de variabilité génétique chez les Néandertaliens

Le séquençage de l'ADN mitochondrial de cinq Néandertaliens datés de 70 000 à 38 000 ans suggère que leur variabilité génétique était moindre que celle d'Homo sapiens, et conduit à réestimer à la baisse leur population.

En moyenne, deux des cinq brins d'ADN reconstitués diffèrent en 20 sites, alors que deux brins de l'ADN mitochondrial d'Homo sapiens diffèrent en moyenne en 60 sites. Cette variabilité génétique mitochondriale au sein d'un échantillon de six individus correspondrait à une population de quelque 70 000 individus. Les estimations précédentes de la population néandertalienne avoisinaient les 100 000 individus.

Cette diversité suggère que les Néandertaliens se multipliaient moins vite qu'Homo sapiens. Cela expliquerait la fragilité néandertalienne lors de l'irruption, il y a 40 000 ans, de la population des Homo sapiens, dont la variabilité génétique était trois fois supérieure et qui se reproduisait donc sans doute plus vite...

- Les peintures préhistoriques ont-elles été réalisées par des femmes ?

L'étude de plusieurs traces de mains trouvées à côté de peintures rupestres prouverait que les artistes étaient plutôt des femmes que des hommes. C'est ce qu'affirme un chercheur américain. De nombreux indices avaient déjà montré que l'art rupestre n'était pas l'apanage des mâles.

J'en profite pour signaler cette extraordinaire visite de Lascaux, on s'y croirait !

- Les hommes peuvent écouter avec leur langue !

Comme les chauves-souris et les dauphins, les humains pourraient repérer les obstacles grâce à un sonar naturel en utilisant... leur langue. Bien plus maladroitement, bien sûr, mais avec de bons résultats. Le fait était déjà connu mais des scientifiques espagnols ont étudié le phénomène de plus près.

Faites un long « chut », fermez les yeux et passez devant la bouche un objet quelconque, par exemple un stylo. Le son semble légèrement modifié. Voilà un embryon de sonar...

Les meilleurs sons, explique l'équipe, sont les clics palataux. On les obtient en faisant claquer sa langue sur le palais. Mais pas n'importe comment, précisent les chercheurs. L'effet le plus net est obtenu en coinçant la langue derrière les incisives puis en la retirant violemment vers l'arrière et non pas vers le bas, comme le font spontanément la plupart des gens. L'écho reçu par les oreilles se trouve notablement modifié par les obstacles et le court délai de la réception permet d'estimer la distance. Ces clics ressemblent d'ailleurs beaucoup à ceux produits par les dauphins.

 

Santé

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génétique, traitements, nutrition, hygiène

- Un médicament anti-rejet prolonge la vie des souris

La rapamycine est une substance d’origine bactérienne découverte pour la première fois dans le sol de Rapa-Nui (l’île de Pâques). Elle possède des propriétés immunosuppressives qui en font l’un des médicaments utilisés pour limiter les risques de rejets en cas de greffe.

L’équipe, des chercheurs de l’Université de Washington et du Jackson Laboratory, a nourri des souris en fin de vie (âgées de 600 jours) avec de la rapamycine et a montré que la durée maximale de vie des animaux traités a augmenté de 9.14%.

Toutefois en raison de ces effets secondaires ce médicament ne saurait être utilisé à cet effet chez l’être humain.

Voir aussi Futura-Sciences.

- Remise en cause des tests génétiques sanguins

Une étude remet en question un des postulats les plus fondamentaux de la génétique humaine voulant que, lorsqu'il est question d'ADN, chaque cellule du corps soit identique.

La grande majorité des échantillons génétiques utilisés dans les études à grande échelle sont sous forme de cellules sanguines.

Les chercheurs ont découvert des différences importantes entre les gènes BAK des cellules sanguines et ceux des cellules de tissus provenant des mêmes individus, le « déclencheur » présumé de la maladie se trouvant uniquement dans les tissus.

Si cette découverte se confirme, c’est peut-être toute la recherche en génétique, et principalement les données concernant les facteurs de risques , qui est à revoir.

Voir aussi Futura-Sciences.

- Cabines UV et bronzage artificiel : un risque de cancer avéré !

Le Centre international de Recherche sur le Cancer de l’OMS (CIRC) à Lyon, vient d’ajouter les appareils de bronzage – bancs et cabines – sur la liste des cancérigènes avérés (groupe 1), comme le tabac et l'arsenic.

Rappelons que les solariums et autres lampes à UV émettent des rayonnements beaucoup plus forts que le soleil de midi en plein été ! Or l’abus de soleil est la principale cause des mélanomes malins, la forme la plus grave des cancers cutanés. En France, 6.000 nouveaux cas de mélanomes sont diagnostiqués chaque année…

- Origine génétique de la maladie de Crohn

25% des patients atteints de la maladie de Crohn portent une mutation dans le gène NOD2, mais son mode d'action n'était pas connu.

Le gène NOD2 définit un récepteur de notre système immunitaire qui, en temps normal, reconnait les bactéries et lance un signal de combat. Cette étude prouve que le récepteur NOD2 reconnait de façon préférentielle un peptide appelé N-glycolyl-MDP, qui se trouve uniquement dans une certaine famille de bactéries : les mycobactéries.

« Maintenant que nous connaissons mieux le rôle normal de NOD2, il est possible de faire l'hypothèse que sa mutation empêche de reconnaitre correctement les mycobactéries, » explique le Dr Behr. « Puisque les mycobactéries ne sont plus reconnues, elles ne sont pas combattues efficacement et peuvent infecter le corps de façon persistante. »

- Un vaccin contre le cancer du colon

En ciblant une protéine défectueuse souvent abondante dans le cancer colorectal, ce vaccin pourrait détruire les tumeurs en formation.

- La nicotine favorise la prolifération cancéreuse

Si la nicotine n'est pas cancéreuse en elle-même, elle favorise la prolifération cancéreuse (pas seulement dans le cas du cancer du poumon). Il ne serait donc pas conseillé de prendre des patchs quand on a un cancer.

Un inhibiteur de récepteurs à la nicotine a doublé la survie de souris atteintes de cancer du poumon.

La molécule déclenche en fait l’apoptose des cellules tumorales et, comme les récepteurs sont bien moins nombreux sur les cellules non cancéreuses, l’α-CbT agit de manière assez sélective pour réduire les éventuels effets secondaires d’une telle thérapie. Un commentaire publié dans la même revue indique que ces travaux ont des implications cliniques importantes sur le rôle que joue la nicotine sur la stimulation du cancer du poumon.

- La nicotine guérit (aussi) !

“Statistiquement, les fumeurs semblent mieux protégés contre les maladies dégénératives, Alzheimer ou Parkinson“.

- Les cils des poumons détectent les substances dangereuses

Les scientifiques ont cherché dans des cultures de cellules de tissus des voies respiratoires humaines des gènes en rapport avec les sens et découvert qu'elles exprimaient plusieurs membres de la famille des récepteurs du goût amer appelé T2R. Ils ont aussi observé que des substances amères telles que la fumée de cigarette provoquaient chez les cils motiles une augmentation de la concentration de calcium intracellulaire et de leurs "battements". Shah et ses collègues avancent que ces récepteurs de goût amer peuvent détecter des substances toxiques pénétrant dans les voies aériennes et déclencher la réponse de défense des cils pour les éliminer.

- Le bêta-carotène dangereux pour les fumeurs

De précédentes études avaient montré que si un supplément en bêta-carotène diminuait le risque de tumeur cutanée chez la souris, ce n’était pas le cas chez l’homme. Des recherches plus récentes ont en effet montré que le bêta-carotène ne protège pas des cancers de la peau, mais augmente le risque de cancer du poumon chez les fumeurs et ex-fumeurs, parfois de façon alarmante.

Chez les non-fumeuses ayant une consommation élevée de bêta-carotène, le nombre de cas de cancers est de 81,7 pour 10 000. Pour les fumeuses ou ex-fumeuses, il est de 368,3 pour 10 000 femmes, soit 4,5 fois plus de cas.

- Boire du café réduirait le risque de maladie d'Alzheimer

Une récente étude américaine met l'accent sur la caféine, à même d'améliorer la mémoire déficiente dans la maladie d'Alzheimer. Selon le Journal of Alzheimer's disease, la caféine réduirait également la formation de plaques de protéines dans le cerveau, qui caractérisent aussi cette affection.

Cette étude du docteur Gary Avendash et de son équipe de l'université de Floride (Californie) a été menée sur cinquante-cinq souris ayant développé les symptômes de la maladie. La moitié des souris ingurgitait l'équivalent chez l'homme de cinq tasses de café par jour. Cette population a obtenu les meilleurs résultats aux tests de mémoire et d'habileté mentale, tandis que la moitié restante ne montrait aucun signe d'amélioration. La caféine a réduit aussi de près de 50 % les plaques de protéines amyloïdes.

Voir aussi Sciences et Avenir et BBC news. Par ailleurs, on avait vu que le café réduisait les risque de cancer de la peau mais, cependant, le café réduit l'assimilation du potassium, il ne faut pas trop en abuser !

- Faibles niveaux de testostérone libre et dépression chez l’homme âgé

La prévalence de faibles niveaux de testostérone comme celle de la dépression augmentent avec l’âge. Une étude a examiné leur association sur les données de la Longitudinal Aging Study Amsterdam incluant 608 hommes âgés de 65 ans et plus. Les résultats ont montré que des niveaux de testostérone libre inférieurs à 170 pmol/l étaient associés à des symptômes de dépression et que des niveaux inférieurs à 220 pmol/l étaient annonciateurs de l’apparition de symptômes dépressifs. (Clin. Endocrinol., Oxf., 2009 May 25)

- Les chimpanzés attrapent eux aussi le sida

On avait toujours présumé que le VIS, bien que présent chez les chimpanzés, n’était pas mortel pour eux, comme le VIH l’est pour nous, puisque jamais un chimpanzé en captivité n’avait été malade du sida. Pourquoi cela? On espérait que les recherches sur le terrain apporteraient la réponse. Or, la réponse qu’elles ont apportée est le contraire de celle qui était attendue : les chimpanzés, dans la nature, attrapent bel et bien le sida.

Dans un commentaire publié dans la même édition de Nature, deux experts du sida se demandent tout haut si les conditions artificielles dans lesquelles vivent les chimpanzés en captivité ne les protégeraient pas du sida.

Alors qu'on cherchait les raisons génétiques qui protégeaient les singes, on s'aperçoit que ce sont les conditions de vie qui les en protègeraient ?

- Mise en cause des tests sur les OGM

Une étude menée par huit chercheurs internationaux met en cause la fiabilité des tests de l'Autorité européenne de la sécurité alimentaire (EFSA) et de son équivalent américain la FDA pour évaluer les risques sur la santé des OGM et des pesticides, a-t-on appris mercredi.

"Les firmes d'OGM agricoles et les commissions d'évaluation négligent systématiquement les effets secondaires des OGM et des pesticides. Ceci est clairement illustré par l'EFSA et la US-FDA qui ont évalué les OGM tant controversé du maïs MON 863 ou MON 810", résume le Crii-gen.

Il ressort "une importante sous-estimation des signes initiaux de maladies comme des cancers, maladies hormonales, immunitaires, nerveuses ou de la reproduction, entre autres", poursuit le Comité.

 

Technologie

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biotechnologies, énergie, nanotechnologies, robotique, informatique

- La fusion bientôt accessible ?

Une startup canadienne, General Fusion, prétend arriver à la fusion dans moins de 10 ans avec une technologie plus simple et moins chère que celles envisagées jusqu'ici, basée cette fois sur les ondes sonores dont on avait déjà constaté qu'elles étaient capables d'engendrer des processus de fusion.

Le réacteur est une sphère de métal munie de 220 pistons pneumatiques. Leur action simultanée crée une onde acoustique qui passe à travers un liquide de plomb-lithium et accélère vers le centre en une onde de choc. L'onde de choc comprime un plasma cible, appelé un spheromak, pour déclencher la fusion. L'énergie thermique créée est utilisée pour créer de la vapeur d'eau et produire de l'électricité. Le processus devrait être répété toutes les secondes.

Contrairement à ITER, ce n'est pas une réaction de fusion qui s'auto-entretient mais ce système pourrait produire 100MWatts pour 500 millions de dollars seulement !

- Une révolution dans le domaine de l'énergie solaire

Couramment désigné sous le nom de cellules solaires de Grätzel en référence à leur concepteur, le système voit le jour au début des années 90. Le professeur de l’EPFL développe un système à base de colorants qui, comme la chlorophylle naturelle, sont stimulés par la lumière et génèrent des charges électriques. La technique permet de produire des cellules solaires particulièrement efficaces en faible luminosité et à moindre coût – un enjeu capital qui compense largement le rendement légèrement plus faible que les cellules traditionnelles.

Les colorants utilisés par Michael Grätzel, appelés phthalocyanines, ne sont sensibles qu’à une partie restreinte du spectre lumineux.

Les pérylènes ne génèrent pas directement de charge électrique. Mais ils réagissent aux parties bleues et vertes du spectre lumineux. Ils communiquent leur énergie aux phthalocyanines, qui à leur tour transmettent une charge électrique.

- L'énergie solaire thermique moins chère

La parabole concentre le soleil sur un moteur Stirling.

- Du carburant avec du CO2

On avait déjà parlé en juin de la production par Carbon Sciences de méthanol à partir du CO2, Cette fois Joule Biotechnologies utilise l'énergie solaire, de l'eau et des microorganismes pour transformer le CO2 en éthanol, ou autre carburant, à un prix très compétitif, paraît-il (jusqu'à prétendre qu'on aurait pour la première fois une réelle solution à l'indépendance énergétique!).

- Du carburant avec des algues

Deux groupes de premier plan viennent d'annoncer coup sur coup des investissements conséquents dans cette énergie en devenir: Dow Chemical s'est associé à Algenol Biofuels et le géant pétrolier ExxonMobil va apporter sa force de frappe financière à l'entreprise de biotechnologies Synthetic Genomics du célèbre scientifique-entrepreneur J. Craig Venter. Le premier groupe pétrolier mondial, réputé récalcitrant aux énergies renouvelables, va y investir 600 millions de dollars.

«Les algues peuvent produire un hydrocarbure qui ressemble exactement au kérosène, au diesel ou à l'essence. C'est le biocarburant le plus compatible avec les capacités de raffinage et de distribution».

Selon des chiffres rapportés par le New York Times, les algues peuvent produire chaque année 7570 litres de carburants par acre cultivée (0,4 hectare), contre 1703 litres pour la canne à sucre et 946 litres pour le maïs.

- Amélioration de la géothermie

En ajoutant des nanomatériaux fait de molécules de métal liées par des molécules organiques au liquide utilisé pour récupérer la chaleur du sol, le rendement augmenterait de 20% ce qui rendrait cette énergie inépuisable beaucoup plus rentable.

- Des éoliennes domestiques "3D"

NHEOLIS lance une nouvelle éolienne pour les particuliers et les entreprises!

La forme unique de ses pales permet d’exploiter pleinement l'énergie cinétique du vent pour une production inégalée.

Elle offre ainsi des performances de production d’énergie de 2 à 3 fois supérieures à celle des éoliennes de formes conventionnelles de même diamètre !

La gamme de vents est très large (de 9km/h à 165km/h) avec moins de bruit que les autres éoliennes. Compter 8000€ pour 2500kWh/an (Nheowind 3D 50).

- Des batteries miniatures... et imprimables

Epaisseur : moins de un millimètre. Poids : moins de un gramme. Cette batterie ultrafine, réalisée à l'Institut Fraunhofer, a une autre particularité : elle se fabrique à l'aide de techniques d'impression, peu coûteuses. De quoi alimenter des cartes à puces, voire des cartes postales... Sa durée de vie, en revanche, est courte.

Cette batterie extrêmement fine (moins de un millimètre) est composée de plusieurs couches, dont une anode en zinc et une cathode en manganèse. Le modèle réalisé, d'environ six centimètres sur deux et pesant moins de un gramme, fournit une tension de 1,5 volt.

Les applications de cette batterie miniature resteront limitées puisque, par nature, sa durée de vie est réduite. Les deux surfaces métalliques, de zinc et de manganèse, en effet, se désagrègent au fil de l'utilisation...

- Nissan's plug-free electric car

Nissan a développé une technologie révolutionnaire de recharge sans fil des voitures électriques, plus facile et plus rapide que les système filaires. Le système de recharge sans fil est fondé sur la notion de charge inductive, la même technologie utilisée pour charger une brosse à dents électrique. Nissan l'a développé pour ses véhicules électriques zéro émission (ZEV), qui peuvent se recharger dans des parkings équipés sans avoir besoin de câbles.

L'arrivée des supercondensateurs d'EEStor semble bien plus prometteuse que cette technologie. Par ailleurs, son nouveau modèle EV-11 aurait 160km d'autonomie, l'air conditionné, l'état des batteries et la charge pouvant se contrôler par internet à partir de chez soi, un sms pouvant être envoyé quand la charge est terminée.

- Diminuer l'exposition aux ondes en passant par le filaire

Il s'agit de connecter par fil les émetteurs pour n'émettre qu'au plus près et donc diminuer la puissance d'émission.

- Samsung lance la montre téléphone

La S9110 devrait être disponible d'ici la fin du mois au prix de 450 euros.

- Un microscope sur un mobile

Ce n'est pas la première application du genre, mais cela témoigne du fait que les mobiles sont capables de donner facilement à tous les instruments la capacité de transmettre leurs données immédiatement à peu près n'importe où.

- La 3D arrive

On en avait parlé en octobre, il arrive...

Le fabricant japonais Fujifilm annonce le lancement du FinePix Real 3D, un système constitué d'un appareil photo capable de prendre des clichés ou des vidéos en relief et un cadre numérique pour en profiter sans lunettes.

- Le code à barres un jour remplacé par le bokode ?

A droite, une photo avec mise au point à l'infini (Out of focus photograph) visualise le contenu grâce à l'effet bokeh. Selon les chercheurs du Media Lab, l'image est nette de 2,5 microns à plus de quatre mètres.

Selon Ramesh Raskar et Ankit Mohan, chercheurs au MIT, le bokode est capable de contenir des centaines de fois plus d'informations que les codes à barres classiques, et ce, sur une surface presque invisible à l'œil nu. Autre avantage, il est détectable par un appareil photo jusqu'à quatre mètres de distance.

Le bokode peut par exemple enregistrer les informations nutritionnelles des produits alimentaires. L'intérêt du procédé est que la lecture est possible avec une optique classique, voire celle d'un téléphone mobile doté d'un appareil photo et d'un flash. Il pourrait donc apporter, en rayon, des informations essentielles pour le consommateur.

- Hubster : la machine à tout faire

Un peu cher (200€) mais le concept de ce Hubster proposé par SFR est intéressant d'un petit écran numérique tactile faisant office à la fois de réveil matin, de radio, de petite télé, etc.

- Samsung se lance dans l'eBook

Samsung veut concurrencer Amazon sur le marché des eBooks (Kindle) en faisant baisser les prix des livres électroniques (40% moins cher que la version papier).

- La iTablet d'Apple

Apple se dépêche pour pouvoir offrir un ordinateur portable de la taille d’une tablette à temps pour les ventes de fin d’année, dans ce que l’industrie du divertissement espère qu’elle sera une nouvelle révolution.

Les sources du Financial Times indiquent que l’appareil sera un 10 pouces tactile qui tournera sous iPhone OS. La tablette pourra se connecter à l’internet en Wi-Fi comme l’iPod touch, et —selon les éditeurs— il disposera d’une boutique en ligne de livres.

- Microsoft et Yahoo! se marient

L'essentiel de l'accord tient au partage des outils de recherche sur le Web. Yahoo! abandonne ses aventures, comme Glue, et sera désormais fidèle au Bing de Microsoft, récemment mis en ligne. En contrepartie, l'éditeur de Windows reversera une partie du revenu publicitaire récupéré grâce aux recherches des internautes issues du portail de Yahoo!.

- Google concurrence directement Windows

Sur la base de Chrome et d'Android, cette fois c'est un système d'exploitation directement concurrent de Windows même s'il est destiné en premier lieu aux Netbooks et aux applications web (déportant la puissance sur le réseau), ce qui en fait un système d'exploitation plus moderne dont l'un des avantages, c'est de se lancer beaucoup plus rapidement.

- Screenjelly

Une application intéressante qui enregistre ce qu'on a sur notre écran en enregistrant la voix, avec possibilité d'envoyer l'enregistrement ensuite sur Twitter. Cela semble particulièrement utile pour les dépannages informatique mais il peut y avoir bien d'autres usages. Il n'y a rien besoin de télécharger, juste d'aller sur http://www.screenjelly.com/ et d'appuyer sur enregistrer. Ensuite, il ne faut pas rester sur la page, sinon on n'enregistre que l'écran Screenjelly, on a 5 secondes pour commencer et ensuite 3mn d'enregistrement où l'on peut montrer ce qu'on a sur son écran en le commentant.

- Les signets des universités

Les Bibliothèques Universitaires viennent de mettre en ligne une compilation de favoris, organisés comme un annuaire, qui oriente vers des sites riches en informations, sites d’organismes et centres de recherche notamment.

- Après l'Hadopi, la création d'une licence globale ?

L'ex-président du Conseil d'administration de la Sacem révèle travailler à la mise en place d'une taxe permettant aux internautes de télécharger librement de la musique.

"Il ne s'agirait évidemment pas de légaliser l'échange sauvage de fichiers via le peer-to-peer, mais de fournir une licence qui donnerait accès à des sites de téléchargement correspondant aux différents fournisseurs d'accès et fournis en fichiers sains par les producteurs, où l'abonné pourrait télécharger toutes les œuvres qu'il voudrait».

En pratique, Laurent Petitgirard propose l'établissement d'une taxe de 6 euros, payée pour une moitié par le FAI et pour l'autre par son client.

L'industrie musicale américaine étudie de son côté elle aussi cette solution.

- L’art de bien consommer du numérique

La version numérique de Wired (http://wired.com) s’est amusé à illustrer une représentation du temps passé derrière un écran (9h) entre le divertissement, la lecture d’actualité, le miccro-blogging, etc. Wired présente cela comme le meilleur régime à suivre pour un homme pour être en bonne santé numérique 🙂

- La réalité augmentée

et autres applications

- Vidéo d'un robot autonome

On en avait déjà parlé aussi mais il y a des moments impressionnants dans la vidéo de ce robot à 4 pattes, bien que le bruit soit agaçant (couper le son).

- Les véhicules du futur

Yamaha Deus Ex Machina : Concrètement, le conducteur se place sur un siège central. En fonction de sa vitesse et du contrôle qu'il souhaite obtenir de l'appareil, il fait avancer les deux roues latérales et pencher le véhicule.

Peugeot Moville : Ce monoplace est un concept car du constructeur français Peugeot. Il dispose de 3 roues magnétiques disposant d'un système de rotation à électro-aimants.

Ce biplace est équipé de 4 roues mais penche dans les virages.

Il y en a 20 comme ça ; certains dont on avait déjà parlé.

- La véritable science-fiction de Jacques Fresco

Ce n'est plus très neuf ! Initiateur de thezeitgeist et du projet Venus, Jacques Fresco avait inspiré entre autre le film sur l'argent-dette (que j'avais critiqué), mais si on peut se moquer de sa prétention à sauver le monde par la technique et de sa vision d'ingénieur, il y a quelques bonnes idées... surtout pour la science-fiction !

 

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