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Bonjour à toutes et à tous!
Pour commencer, des nouvelles de notre future visite au CERN, la date est fixée!:

Mathieu remercie Anaïs pour avoir partagé sa liste de podcasts: (on va voir si j’ai le temps d’en écouter l’un d’entre eux…) et nous indique avoir suivi les conseils de Xavier Agnès en créant la page Blogroll de nos podcasts préférés: http://www.podcastscience.fm/blogroll-de-nos-podcasts-preferes

Anh Tuan a vécu une expérience extraordinaire: “CulturePrimaire”  a utilisé une de ses vidéos en cours ! L’activité a d’ailleurs été live-twittée. Le compte rendu est désormais disponible sur cestpasfaux.tv

Alan remercie les poditeurs pour tous leurs commentaires:  une quantité impressionnante de feedbacks cette semaine. On apprend même qu’il y a désormais des maisons plus propres grâce à Podcast Science (François aime bien s’occuper quand il nous écoute et il a rattrapé tous les épisodes, sa maison et son jardin sont nickels!), d’ailleurs il nous indique que l’effet Muesli est à l’origine de l’envahissement de son jardin par les gros cailloux. Chmox nous en a posé une bonne, aussi, en demandant comment se comportent les bulles de champagne en apesanteur (question vache!). La seule réponse que nous ayons dénichée pour le moment est la suivante: http://www.youtube.com/watch?v=bgC-ocnTTto&feature=player_embedded

Un dernier petit merci à André, qui aime tellement le PS qu’il nous a ajouté dans la page “liens essentiels” de son site. Ce que j’aime surtout, c’est que nous y sommes présentés comme une équipe de jeunes passionnés, qui mâtinent les émissions de réflexions philosophiques. C’est tout nous :)

Les news partagées sur FB par notre petite communauté:

Forza Pedro a partagé la dernière découverte du téléscope Keppler, un systèmes solaire à 6 planètes
http://www.sciencesetavenir.fr/actualite/espace/20110201.OBS7320/un-systeme-a-six-planetes-detecte.html

Olivier Tripet: le cerveau humain a rétréci d’environ 10% depuis 30’000 ans, passant de 1500 à 1359 cm3. Article un peu contradictoire, mais conclusion sympa: on ne ne serait pas plus bêtes pour autant:
http://www.tsr.ch/info/sciences-tech/2940158-le-cerveau-humain-a-retreci.html

Xavier Agnès s’est lâché:

Mais Olivier Tripet n’abandonne pas la partie, il est remonté au filet et a partagé une version du LHC à monter soi-même en forme de guide de montage IKEA http://ianoneill.posterous.com/ikeas-large-hadron-collider

Retour à la frénésie de liens de Xavier: le lien justement entre la suite de Fibonacci et la beauté des plantes http://www.futura-sciences.com/fr/doc/t/mathematiques/d/larithmetique-et-les-plantes_63/c3/221/p3/#xtatc=INT-48

Le match s’intensifie avec un lien d’Olivier Tripet sur un article de Paul Jorion qui donne mal à la tête et qui s’interroge sur le réalisme scientifique dans le contexte de la physique quantique http://www.pauljorion.com/blog/?p=21201

Avantage Olivier qui enchaîne avec une app iphone qui permet de voir les plus belles images du téléscope Hubble www.cultofmac.com/todays-must-have-ios-app-hubblesite/81912

Balle de match chez Olivier Tripet qui nous annonce une planète plus grosse que Jupiter planquée quelque part dans notre système solaire, encore jamais vue car trop loin: http://www.gizmodo.fr/2011/02/14/une-planete-geante-cachee-dans-notre-systeme-solaire.html

Anh Tuan : Attention l’arbitre intervient, suite à cet article de Phil Plait, il est encore loin d’être prouvé que Tyché existe belle et bien http://blogs.discovermagazine.com/badastronomy/2011/02/14/no-theres-no-proof-of-a-giant-planet-in-the-outer-solar-system/
Egalisation: Xavier enfin partage les vidéos de lift, désormais disponibles sur http://klewel.com/conferences/lift11/index.php?talkID=48

Finalement, avantage Olivier avec un dernier lien super intéressant posté ce matin: où on apprend que le kilogramme est la seule unité de mesure qui n’ait pas encore été mappé sur une constante. La référence officielle est un kilogramme étalon en platine et en irridium, enfermé dans un coffre super sécurisé à Sèvres. Le projet Avogadro (http://www.acpo.csiro.au/avogadro.htm) à établir combien d’atomes contient un kilogramme, histoire qu’on se rappelle de la valeur si le kilo officiel disparaît de son coffre ;) http://arstechnica.com/science/news/2011/02/measuring-a-kilogram-by-counting-atoms.ars

Nous finissons par arriver aux dossiers de la semaine:

Mathieu: Comment se produisent les éclairs?
Anh Tuan : L’acupuncture ( avec une excellente illustration de Lucile)

Petite suggestion de dernière minute d’Anh Tuan: Un petit instant de détente avec une planche du dessinateur Boulet sur la chimiologie, nouvel art divinatoire: http://www.bouletcorp.com/blog/index.php?date=20110217

 

Et enfin, la quote de Mathieu, plus magistrale que jamais puisque de Platon et en latin, s’il vous plaît:

“Et ignem regunt numeri” – Même le feu est régi par les nombres – Platon

Citation reprise par Joseph Fourier en préambule des ses travaux sur la théorie de la chaleur, écoutée dans l’émission de Continent Science sur la vie et l’oeuvre de ce grand mathématicien: http://www.franceculture.com/emission-continent-sciences-aspects-de-l%E2%80%99oeuvre-de-fourier-les-transformees-2011-02-07.html

Semaine prochaine, enregistrement le vendredi 25 février avec une invitée, Lia Rosso

D’ici là, tout le meilleur!

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Introduction

  • Entre 40 et 50 éclairs ont lieu sur la terre chaque seconde, 70% d’entre eux se concentrent dans les zones tropicales.
  • Il se produit un séparation des charges électriques dans les nuages, lorsque s’approche un orage:
    • Dans la partie supérieure des nuages s’accumulent des charges positives.
    • La partie inférieure des nuages elle acquière des charges négatives.
    • La charge négative de la partie inférieure des nuages induit une charge positive sur la surface terrestre.
  • On sait que les charges de signe opposé s’attirent:
    • Lorsque cette force d’attraction entre zones de charges différentes est trop élevée, il se produit une décharge, un rayon ou éclair.
    • Les charges positives voyagent vers les négatives et vice-versa afin de neutraliser toutes les charges.
  • Le problème c’est que normalement il ne peut se produire de décharges dans l’air, car ce dernier est un isolant électrique.
  • Pour résoudre cette contradiction, il a fallu attendre 1992, date à laquelle le scientifique russe Aleksandr Gurevichproposa une explication:
    • Les nuages recevraient une aide provenant de l’espace pour déclencher la décharge électrique correspondant aux éclairs.

Electrification des nuages

  • Le procédé de séparation des charges dans les nuages n’est pas compris complètement par la communauté scientifique.
  • La théorie avancée actuellement la plus probable est la suivante:
    • Lorsqu’un orage approche, il se produit de fort courants d’air chaud ascendants qui entraînent les petites goutes d’eau qui constituent les propres nuages vers le haut.
    • En montant, ces goutes d’eau se refroidissent rapidemment de plusieurs dizaines de degrés en dessous de 0°C.
    • Cas 1- Si la goute d’eau rencontre une particule de poussière ou un cristal de glace préexistant dans le nuage:
      • la goutte d’eau s’y adhère et se congèle.
      • il se forma alors un cristal de glace de plus en plus grand.
      • lorsque son poids ne peut plus être supporté par les courants ascendants, celui-ci se précipite sous forme de flocon de neige ou de grêle.
    • Cas 2- Dans certaines occasions, lors de la friction ou du frottement de la goutte d’eau avec une particule de poussière ou à un cristal de glace préexistant, pas toute l’eau de la goutte ne s’y adhère :
      • un partie de la goutte survit et se convertit en un minuscule cristal de glace indépendant.
      • lors du frottement initial, un transfert de chargepeut avoir lieu:
        • la goutte d’eau transformée en cristal de glace minuscule acquière une charge positive, et vu sa taille très petite, elle continue d’être entraînée par les courant ascendants vers le haut du nuage.
        • le flocon de grêle lui acquière une charge négative, et dû à son poids, il occupe la zone inférieure du nuage.
      • Avec le temps, la zone supérieure du nuage se charge donc positivement via les petites gouttes d’eau cristalisées chargées positivement, alors que les particules plus grosses chargées négativement s’accumulent dans la zone inférieure du nuage proche de la terre.
      • La proximité des charges négatives du nuage avec le sol induisent un autre phénomène:
        • la Terre est considérée comme un conducteur électrique (les charges électriques qui se trouvent en son sein peuvent se déplacer facilement).
        • étant donné que les charges opposées s’attirent, la présence de charges négatives dans la partie inférieure du nuage induit une zone de charges positives sur le sol de la Terre, juste au-dessous du nuage.
      • Finalement on se retrouve donc avec 2 zones où s’accumulent des charges positives (sommet du nuage + sol), alors qu’au milieu se trouve une zone de charges négatives.

Rayons cosmiques

  • La décharge électrique n’a pas lieu spontanément dû au fait que l’air est un excellent isolant électrique, le champs électrique qui s’est créé au sein du nuage n’est pas suffisant pour qu’une décharge ait lieu.
  • Le nuage reçoit une aide extérieure provenant des rayons cosmiques.
  • Ces rayons cosmiques (dont l’origine peut provenir de différentes sources comme les vents solaires, les explosions de supernovas…) bombardent la Terre en permanence et sont composés de particules individuelles possédant de très hautes énergies.
  • Quand les particules des rayons cosmiques entrent dans l’atmosphère, elles rentrent en collision avec des molécules présentes dans l’air libérant ainsi toute leur énergie et générant des centaines de nouvelles particules.
    • On sait depuis la théorie de la relativité d’Einstein (E=mc²) que l’énergie peut se convertir en masse (la masse est une forme d’énergie).
  • L’énergie des rayons cosmiques se convertit donc en de nouvelles particules dû au choc et à la désintégration des molécules d’air, et ainsi de nombreux nouveaux électrons vont apparaître, chacun d’entre eux portant une partie de l’énergie libérée.
  • Si un de ces rayons cosmiques impacte contre un nuage annoncant un orage, des électrons libérés peuvent alors s’introduire dans le nuage préalablement électrifié.
  • Ils vont alors se trouver au sein du champs électrique du nuage, ce qui va aider à augmenter encore plus leur énergie.
  • Grâce à ces rayons cosmiques et au champs électrique du nuage, un phénomène de génération en cascade d’une avalanche d’électrons a donc lieu, accompagné d’une amplification de leur énergie.
  • Si l’énergie de ces électrons de charge négative permet de les amener et de les situer entre la superficie de la Terre chargée positivement et la base du nuage chargée négativement, ils seront alors d’une part attirés par la Terre et d’autre part aussi repoussé par la partie inférieure du nuage, autrement dit il vont être poussés vers le bas dans différentes directions, et c’est ce qui va déclencher la phase initiale de l’éclair, phénomène précurseur appelé traceur, qui précède l’arrivée de la foudre.

Le canal conducteur et la foudre

  • Cette phase initiale ou activité précurseur de rapprochement des électrons possédant une énergie élevée vers le sol est responsable d’ouvrir un canal conducteur entre le nuage et la Terre.
  • Lors de l’arrivée des électrons précurseurs à une dizaine ou une centaine de mètres de la surface terrestre, une décharge ou étincelle partant d’un point du sol monte à leur rencontre.
  • Les ions positifs accumulés sur la superficie terrestre ont tendance à être attirer par ces électrons traceurs en envoyant de petites étincelles (ce qui peut donner une impression que la décharge électrique monte).
  • Lorsque une de ces étincelles atteint un son but, le canal conducteur peut s’établir entre la Terre et le nuage.
  • Les électrons accumulés dans la partie inférieure du nuage sont alors attirés à leur tour et déchargés librement vers le sol via le canal conducteur sous forme d’un éclair aveuglant (foudre).
  • Les ions positifs possèdent une masse mille fois supérieure à celle des électrons, leur mobilité est donc extrêmement plus faible, ce qui justifie que ce soit les électrons provenant des nuages qui se déchargent vers la Terre et non l’inverse.
  • Tout au long de la trajectoire de l’éclair, d’une largeur de quelques centimètres, un réchauffement a lieu qui dilate subitement l’air du canal conducteur et génère des ondes de choc, comparables à celles qui sont formées par un coup de canon (tonnerre). Le tonnerre est donc dû à l’expansion explosive qui accompagne une montée soudaine et rapide de la température dans le canal conducteur.

Sources:

http://www.xatakaciencia.com/clima/como-se-producen-los-rayos-1 (article en espagnol)

http://www.xatakaciencia.com/clima/como-se-producen-los-rayos-2 (article en espagnol)

http://www.xatakaciencia.com/fisica/como-se-producen-los-rayos-3 (article en espagnol)

http://www.xatakaciencia.com/fisica/como-se-producen-los-rayos-4 (article en espagnol)

http://www.xatakaciencia.com/fisica/como-se-producen-los-rayos-5 (article en espagnol)

http://www.xatakaciencia.com/fisica/como-se-producen-los-rayos-y-6 (article en espagnol)

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