Conférences 2013


18/12/2013 - Une belle histoire de la symétrie

par Bruno RAKINSKI, Physicien et Membre de l’Adasta


Les symétries dans la Nature nous fascinent depuis l’Antiquité, mais ce n’est qu’au XIXe siècle que le concept de symétrie se détache des considérations mystiques, esthétiques et géométriques auxquelles il était associé. Dans l’histoire humaine, cette notion a considérablement évolué. La juste proportion, l’harmonie, l’ordre, définissaient la symétrie. La pensée scientifique a fait évoluer progressivement cette notion vers celle d’invariance.

Nous présenterons au travers d’exemples en biologie, chimie, physique, mathématique et cosmologie, un vaste panorama sur les symétries, les lois de conservation associées, les brisures de symétries et les propriétés émergentes qui leur sont liées. L’illustration, par les grandes découvertes qui ont jalonné ce chapitre de l’histoire des sciences, sera l’occasion d’honorer la contribution majeure des scientifiques français. Nous tenterons de faire partager l’importance doublement fondamentale de ces réflexions.

• Fondamentale, car cette approche englobante se révèle extrêmement riche et porteuse de progrès dans les différentes sciences.

• Fondamentale, car le vivant avec ses molécules chirales entretient une relation particulière avec la symétrie.

Alice se demandait si le lait aurait le même goût dans le monde derrière le miroir, et si les notions de "gauche" et de "droite" ont vraiment une réalité physique. Pourquoi un miroir inverse-t-il la gauche et la droite et pas le haut et le bas ? Nous tenterons de répondre à ces questions, et visiterons les propriétés d’autres miroirs inventés pour illustrer les invariances observées dans les développements récents de la physique.

L’exposé sera organisé en trois parties :

• L’Observation des symétries et de leurs brisures

• Un mariage heureux des mathématiques et de la physique.

• La symétrie, puissant moteur de découvertes.


13/11/2013 - Le Boson de Higgs

par François VAZEILLE Directeur de Recherche émérite


Le prix Nobel 2013 de physique vient de récompenser les théoriciens François Englert et Peter Higgs qui ont élaboré le mécanisme à l’origine de la masse des particules élémentaires, mécanisme validé par les expériences ATLAS et CMS du CERN, citées elles-aussi par le comité Nobel, mais non récompensées.

En fait, toutes les structures de notre Univers résultent de l’assemblage ultime de particules élémentaires. Si ces particules n’étaient pas dotées d’une masse, elles voyageraient à la vitesse de la lumière et ne pourraient pas s’assembler : nous n’existerions pas ! C’était leur sort, une fraction de seconde après le Big Bang, et puis elles sont devenues massives. Quelle est l’origine de ces masses ? Depuis près de 50 ans, le mécanisme de Brout-Englert-Higgs donnait une explication théorique séduisante, dont la validation expérimentale requérait l’observation d’une particule : le boson scalaire BEH. Les recherches furent vaines, jusqu’à ce que, le 4 juillet 2012, le CERN annonce l’observation par les expériences ATLAS et CMS d’une particule qui ressemble beaucoup au boson attendu.

Cette quête est une épopée scientifique et humaine hors du commun dans sa durée, dans les prouesses techniques et les moyens mis en œuvre à l’échelle mondiale, et bien entendu dans ses objectifs d’une recherche fondamentale au service des progrès de la connaissance. Le couronnement par le jury Nobel montre à quel point tous ces travaux revêtent un aspect majeur, mais ce n’est pas la fin de cette aventure résumée récemment par Michel Serres en ces termes : "Rien, dans l’histoire, n’a jamais ressemblé à cette entreprise-là.″


11/09/2013 - Pouvoirs et mystères du cerveau

par Jean CHAZAL, Neurologue, Professeur Hospitalo-Universitaire

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26/06/2013 - Les différents aspects des corps célestes suivant la latitude
                        et les saisons

par Francis ASPORD, Ingénieur ECP, ingénieur-conseil SNCF, Ancien Membre de l’Association des Astronomes Amateurs d’Auvergne (4A) Membre de l’ADASTA


D’un point de vue astronomique nous vivons dans une zone sans grand intérêt. On fait un grand voyage pour voir les nuits blanches de St-Pétersbourg ou, mieux encore, le Soleil de minuit. On ne vient pas en France pour voir le Soleil passer au Sud à midi ! En effet, tout au long de l’année le Soleil se lève à l’Est, passe au Sud et se couche à l’Ouest. L’étoile polaire est visible toute l’année à 45° de hauteur et permet donc de s’orienter sans grande difficulté. La Lune et les planètes étant presque dans le même plan que le Soleil, leur mouvement est similaire. Je vous propose donc d’aller voir ailleurs des phénomènes bien plus remarquables et de comprendre pourquoi c’est si différent, comme :

- les zones polaires et leurs problèmes d’orientation au GPS et à la boussole

- la zone intertropicale - la plage de Copacabana le 21 juin

- comment orienter sa salle de séjour en Guyane ?

- l’hémisphère Sud et son bizutage

- les caprices de la pleine Lune d’été.

Un détail : en astronomie il n’y a que trois saisons, nous verrons pourquoi.


22/05/2013 - Surmortalité des abeilles

par le Professeur Frédéric DELBAC Laboratoire Microorganismes : Génome et Environnement (LMGE), UMR 6023, Université Blaise Pascal-CNRS-Université d’Auvergne, 63177 AUBIERE Cedex


La surmortalité des abeilles domestiques et la diminution des populations de pollinisateurs sauvages constatées à travers le monde ces dernières années sont à l’origine des préoccupations écologiques et agro-économiques actuelles. En effet, outre leur rôle dans le maintien de la biodiversité florale, les pollinisateurs garantissent également plus d’un tiers de nos ressources alimentaires.

De nombreuses pistes sont avancées pour expliquer l’origine de cette surmortalité : l’appauvrissement de la diversité et de la qualité des ressources alimentaires, l’action d’agents pathogènes responsables de maladies comme la varroase, les loques ou la nosémose, le stress chimique provoqué par l’exposition des abeilles aux produits phytosanitaires et vétérinaires ou encore certains prédateurs tel que le frelon asiatique.

Cependant, il semble qu’aucun des facteurs incriminés ne puisse être considéré comme seul responsable des mortalités observées. Après avoir longtemps recherché une cause unique, la communauté scientifique s’oriente aujourd’hui vers une origine multifactorielle, c’est-à-dire l’action combinée de plusieurs agents stressants. Les colonies d’abeilles étant à la fois exposées à une grande variété de polluants chimiques et fréquemment infectées par Nosema ceranae un parasite intracellulaire de l’intestin, le risque lié à des interactions entre ce pathogène et des insecticides est actuellement fortement considéré.

L’équipe du « Laboratoire Microorganismes : Génome et Environnement » a ainsi récemment démontré que des abeilles parasitées par N. ceranae succombent à des doses très faibles (sublétales) d’insecticides, ce qui n’est pas le cas des abeilles saines. De plus, cet effet synergique est observé quel que soit l’ordre d’exposition des abeilles à ces 2 stress.


24/04/2013 - L'Arc-en-ciel : observations et modélisations

par Sylvain HOUARD Docteur en Sismologie de l’Université Paris VI, Ancien chercheur au Commissariat à l’Energie Atomique (CEA) Professeur en PSI au Lycée Saint Louis à Paris


L’arc-en-ciel est un des phénomènes lumineux les plus spectaculaires et les plus couramment observés. Connu depuis des millénaires, il n’a cependant trouvé d’explication physique exhaustive que dans la seconde moitié du XXe siècle. Dans cette conférence, nous commencerons par décrire les caractéristiques essentielles d’un arc-en-ciel : arcs primaire et secondaire, bande sombre d’Alexandre, arcs surnuméraires. Puis nous aborderons les théories successives qui ont permis de comprendre de plus en plus précisément ce phénomène universel.

L’arc-en-ciel résulte de la réflexion et de la réfraction de la lumière à l’interface entre les gouttelettes d’eau d’un rideau de pluie et l’atmosphère. Nous reviendrons dans un premier temps sur la loi de la réfraction, et les péripéties de sa découverte. Nous développerons ensuite en détail la théorie géométrique, établie successivement par Descartes puis Newton, qui permet de prédire les angles moyens d’observation des arcs primaire (42°) et secondaire (51°), d’expliquer le phénomène d’accumulation de la lumière à l’origine même de la visibilité des arcs, et de calculer leur largeur angulaire.

L’existence d’arcs surnuméraires, parfois observables juste en dessous de l’arc primaire, montre clairement l’insuffisance de la théorie géométrique, incapable de les prédire. Si leur manifestation naturelle se limite en général à quelques franges peu contrastées, nous verrons comment les mettre en évidence de manière spectaculaire en laboratoire avec la lumière monochromatique d’un laser. Nous expliquerons ensuite leur existence à l’aide du principe d’interférences, avancé pour la première fois par Thomas Young en 1803. Nous terminerons en évoquant rapidement les théories ultérieures qui, au prix d’une complexité mathématique croissante, ont permis de rendre compte de manière remarquable de toutes les caractéristiques de l’arc-en-ciel, notamment la distribution angulaire de son intensité lumineuse dans le ciel.


06/03/2013 - Le défi du nouveau millénaire : une production de blé

                        écologiquement intensive

par Catherine FEUILLET Directrice de Recherches en Génétique, Diversité et Ecophysiologie des Céréales à l’ INRA - domaine de Crouël


Le blé nourrit plus du tiers de la population mondiale et fournit avec le riz et le maïs plus de la moitié des calories et protéines absorbées quotidiennement. C’est la céréale la plus cultivée au monde avec une production de 682 millions de tonnes dont 95% correspondent à du blé tendre et le reste à du blé dur.

Cependant, au cours de 7 des 10 dernières années, la production n’a pas permis de satisfaire une demande en constante augmentation du fait de l’accroissement démographique et de la conjonction unique de tels que les changements d’habitude alimentaire des grands pays émergents ; l’augmentation du prix du pétrole, la réduction des terres arables ; la compétition accrue entre la production alimentaire et non alimentaire et l’accroissement avéré des conditions climatiques défavorables pour la production de blé.

Une meilleure compréhension des bases génétiques, physiologiques et moléculaires qui sous tendent les caractères d’intérêt agronomiques devient nécessaire pour accompagner la sélection des nouvelles variétés qui permettront une production écologiquement intensive i.e. maintenant des rendements élevés tout en respectant mieux l’environnement. Ainsi, il faut pouvoir fournir des géniteurs, des gènes, et des marqueurs liés aux caractères cibles tels que l’efficience d’utilisation des intrants et de l’eau, la tolérance à la sécheresse et la résistance aux maladies tout en maintenant les niveaux de qualité requis par les utilisateurs finaux.

Pour avancer dans cette direction, l’accès à l’information de base cachée au cœur du génome et des chromosomes de blé devient essentiel. Les challenges et les réponses possibles apportées par la recherche en génétique et génomique du blé seront présentés.


06/02/2013 - La Foudre et le phénomène orageux

par Raymond PICCOLI, Directeur du Laboratoire de Recherche sur la Foudre, Ancien membre du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Président du Groupe d’Etude et de Recherche en Astronomie et Météorologie


Mystérieuse, redoutée, déifiée… La foudre, les manifestations qu’elle engendre, et plus généralement les orages, sont depuis toujours intimement liés à la mémoire collective, donnant naissance à de nombreux récits et légendes relatant ses terribles effets.

Nombre des forces de la nature qui régissent les orages nous échappent, et malgré les recherches, la foudre livre difficilement ses secrets…

De la formation du cumulonimbus au processus de la décharge en passant par la foudre en boule, les tornades, la grêles et les fronts de rafales, cette conférence vous entraine au coeur des phénomènes orageux en bousculant beaucoup d’idées reçues…


23/01/2013 - L'Histoire du calcul numérique

par Francis ASPORD, Ingénieur ECP, ingénieur-conseil SNCF, Ancien Membre de l’Association des Astronomes Amateurs d’Auvergne (4A) Membre de l’ADASTA


Cette conférence est tout sauf un cours de math ! 27.000 ans d’histoire des civilisations vous seront présentées (uniquement sur l’aspect numérique) avec une suite d’anecdotes lentement accumulées au cours de mes 22142 jours de vie, d’intéresser tout un chacun. Quelques citations vous montreront que les mathématiciens peuvent avoir de l’humour !

Tout commence à la préhistoire avec un os de loup. Ensuite nous irons en Australie, en Pologne, à Syracuse (Sicile), à Syracuse (USA), au Cambodge, à Monte-Carlo. Vous saurez dire zéro en arabe, 10.000 en japonais ou 15 en danois. Vous pourrez admirer la beauté de quelques formules célèbres en vous présentant Héron, Raphson et Newton, Stirling ou Runge et Kutta. Vous dites encore « bissection » ? Vous ne direz plus que « dichotomie ». Nous repèrerons en 33 secondes un humain sur 6 milliards. Vous ferez joujou avec la célèbre « règle à calcul ». Vous ferez flotter des nombres. Vous passerez à deux doigts de la folie en « tutoyant » l’infini. Vous imaginerez des nombres imaginaires. Vous survivrez à l’explosion factorielle. Vous serez perturbés par la méthode des perturbations. Vous ne chercherez plus le lien entre un « carré latin » et les « moindres carrés » de Gauss. Vous n’écrirez plus « algèbre de boules » mais « algèbre de Boole ». Vous découvrirez la vie et l’œuvre de Srinivasa Ramanujan, le mathématicien le plus incroyable de l’histoire ! Vous vivrez le « grand saut » en temps réel. Vous optimiserez la trajectoire de Lindberg en la « discrétisant ». Vous plongerez dans les décimales de pi avec Plouffe. Vous connaîtrez les joies de la première calculette programmable en notation polonaise inverse. J’en oublie évidemment puisque ceci n’est qu’un résumé !

Nous finirons par un tour de magie, en découvrant les deux personnes de l’assistance qui sont nées le même jour…à condition que nous soyons plus de 22 !