La quête de savoirs La carte du ciel datant de 1645, établie par l’astronome Polonais Johannes Hevelius; la présentation des constellations est très fantaisiste.

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1 La quête de savoirs La carte du ciel datant de 1645, établie par l’astronome Polonais Johannes Hevelius; la présentation des constellations est très fantaisiste Le grand livre de l’Astronomie, Ian Ridpath , Éd. Princesse, 1978, 95 p.

2 Stonehenge ( BC)

3 La distance relative TerreLune/Terre-Soleil
 cos  = L/S Aristarque (2 siècle BC) L’infiniment grand Pour la Science, dossier 41, déc p.106 Eratosthène (284 BC) Le rayon terrestre

4 organisation des corps à partir des quatre éléments :
notions: d’atomes de vide (absence de matière) d’agitation des atomes de l’importance de la forme dans les propriétés des entités Démocrite (450 BC) L’infiniment petit organisation des corps à partir des quatre éléments : terre (froid –sec) eau (froid-humide) air (chaud- humide) feu (chaud-sec) Aristote (350 BC)

5 Sciences, techniques et sociétés
Le tryptique science, techniques et sociétés: l’évolution de la connaissance des univers de l’infiniment grand et de l’infiniment petit pour une société donnée est tributaire des innovations technologiques Images tirées:dôme du télescope de 4 mètres d’ouverture de Kitt Peak, Arizona; et le télescope de Newton Le grand livre de l’Astronomie, Ian Ridpath , Éd. Princesse, 1978, 95 p.

6 Les quatre infinis de la quête
 grand  petit naissance (le Big Bang), évolution, mort de notre univers? le Big Bang, les étoiles et la nucléosynthèse Les quatre infinis de la quête des connaissances pré-quark notre univers quark amas noyau atome galaxie molécule système solaire matière  préoccupant  complexe la vie dégradation des ressources santé dégradation des écosystèmes dégradationde la qualité de vie biodiversités (3): gènes, espèces, écosystèmes biodiversité culturelle évolution de la «vie intelligente» évolution des quatre biodiversités

7 Les grandes forces de la Nature
La force gravitationnelle La force électromagnétique Les deux forces nucléaires force forte d’attraction des quarks (cohésion de l’édifice nucléaire) force faible d’échange de saveur des quarks (désintégration du neutron)

8 Forces nucléaires (1) Forces d’attraction entre les «particules élémentaires» du noyau agent de la force forte le gluon vecteur de la couleur des quarks agents de la force faible les bosons vecteurs de la saveur des quarks Les bosons W+,- et Z0 ont une masse. W- change un quark d en un quark u, processus de désintégration du neutron Le gluon particule sans masse de vitesse c l’échange de bosons permet aux quarks de se transformer l’un en l’autre; ce processus est à l’origine de la désintégration naturelle du neutron : n  p+-+e cela change la nature du noyau, l’émission du - est une forme de radioactivité naturelle l’attraction entre les quarks, composants des nucléons, est à l’origine de la cohésion du noyau de l’atome et donc de la stabilité de la matière

9 radioactivté naturelle du noyau terrestre radioactivité naturelle
Forces nucléaires(2) Cascades d’effets dans l’environnement abiotique fusion radioactivté naturelle du noyau terrestre nucléosynthèse radioactivité anthropique énergie géothermique radiations solaires et cosmiques convection du magma et techtonique des plaques centrale (énergie) industries médecine (diagnostic, recherche, traitements) essais (armement) radioactivité naturelle atmosphérique terrestre et marine de tous les organismes vivants , -+, , n, p et autres noyaux , -,  radioactivité induite

10 Forces nucléaires: effet anthropique
les vecteurs d’interaction , -+, , n, p et autres noyaux , -,  radioactivité induite les capteurs biologiques Cellules et bagage génétique système immunologique adapté aux effets de la radioactivité naturelle absence de senseur biologique des radiations nucléaires Vulnérabilité potentielle aux radiations anthropiques et aux radiations cosmiques

11 Force gravitationnelle (1)
Force d’attraction entre les masses agent de la force: le graviton particule sans masse de vitesse c Univers théorie de la relativité La Terre attraction entre tous les porteurs d’énergie ( matière – photons) entre les astres : FG = G (m1 m2/ d1,2²) la pesanteur : F = m g g = G mT / RT²

12 Force gravitationnelle (2)
Cascades d’effets dans l’environnement abiotique relation Univers - Terre sur Terre poids chute des corps cycles des saisons, des jours et nuits pression friction poussée d’archimède gravitropisme cycles des marées: océaniques atmosphériques magmatiques cycles biologiques? comètes, météorites et autres «visiteurs de l’espace» chocs déformations vibrations stress mécanique énergie et chaleur sons modulation du flux des interactions «mécaniques», interactions sonores et thermiques locales modulation du flux des radiations solaires

13 Force gravitationnelle : effets anthropiques
les vecteurs d’interaction photons : lumière, chaleur gravitons onde mécanique : sons (infra et ultrasons) mouvement, contact les capteurs biologiques yeux cellule ? oreille peau glande pinéale tractus rétino-hypothalamique canaux semi-circulaires équilibre chaud-froid ouïe toucher vue Gravitropisme ou autre influence gravitationnelle les sens ? rythmes biologiques

14 Le Géoïde: surface d’égale pesanteur
Rouge: bosses Bleu: creux Demain La Physique, Éditeur Odile Jacobs, 2004, 377 p. La pesanteur est la même en tout point de la surface, il en résulte qu’en mer l’eau n’a aucune raison de couler des bosses vers les creux

15 www.csr.utexas.edu/grace www.gfz-posdam.de/grace
La Recherche, octobre 2003, p.13 Carte établie avec une résolution de l’ordre de 200km, la plus précise à ce jour, obtenue par le suivi de la trajectoire de deux satellites. La Terre n’est ni spérique ni de densité homogène

16 Une anomalie (augmentation) de l’intensité de la force gravitationelle à grande distance mesuréée avec les trajectoires des satellites Pioneer

17 La force gravitationnelle
Une anomalie à grande échelle (satellite Pioneer), plus forte attraction Une anomalie à petite échelle (la force de Casimir), répulsion

18 La recherche du graviton
VIRGO: à Cascina, près de la ville de Pise, à EGO(European gravitational observatory) un interféromètre laser de Michelson avec deux bras de 3 km de long, de 1,2 m de diamètre, sous vide(le vide record d’Europe) inauguration de VIRGO détecteur franco-italien d’ondes gravitationnelles. Il devrait enregistrer des vibrations de l’espace temps

19 L’effet de lentille gravitationnelle: les photons sensibles à la force gravitationnelle
La grandeur de l’effet supporte l’hypothèse de la masse sombre ou masse manquante La Recherche, févr p.9 4 images d’un même quasar: A,B,C,D

20 Force électromagnétique (1)
Force d’attraction ou de répulsion entre les charges +q1 -q2 + + agent de la force: le photon particule sans masse de vitesse c ·I1 ·I2 · + entre deux charges FE = k (q1 q2/ d1,2²) entre deux courants* FM = k’(I1I2/ d1,2) B force exercée par un champ magnétique B E une charge en mouvement crée dans son milieu un champ magnétique B force exercée par un champ électrique E sur une charge en mouvement FM = q v ^ B une charge crée dans son milieu un champ électrique E FE = q . E sur Terre, force à l’origine des édifices atomique et moléculaire et de leurs intéractions: l’origine de la vie *par unité de longueur de fil

21 Force électromagnétique (2)
Cascades d’effets dans l’environnement abiotique forces attractivves et répulsives qui résultent en mouvement de translation et de rotation des charges force de van der Walls (attraction entre les molécules dans un fluide) force de cohésion moléculaire: liaison ionique, de covalence, de coordinence, mouvements accélérés des charges noyau: rayons  (R- ) atome: R-X, UV, visible molécule: IR systèmes physiques: micro-ondes, radars, TV, radio distribution électrique (50-60 Hz) agitation due à T processus bio-chimiques propres à la vie et à la matiére inorganique émission d’une onde électromagnétique Interactions «local  global» à travers les cycles: eau, vent, vie

22 Force électromagnétique: effets anthropiques
les vecteurs d’interaction photons: R- , R-X (ultraviolet) UV (lumière et couleurs) visible (infrarouge) IR de micro-ondes à lignes électriques interaction coulombienne: attraction, répulsion, mouvements les capteurs biologiques langue, bouche voies digestives et respiratoires tractus rétino-hypothalamique ? yeux Cellules ? nez peau goût chaud-froid odorat vue les sens rythmes biologiques

23 Sciences &Vie, fév. 99, p. 69

24 Courbe donnant la fréquence annuelle des orages dans le monde selon le GMT(heure de référence de Greenwich); le maximum correspond à la période de 14 à 19h GMT et le minimum à 3h GMT. En d’autres termes c’est lorsqu’il est autour de 16h30 à Londes que le nombre d’orages est le plus grand sur Terre. Pouvez-vous expliquer ce phénomène? Walker «The flying circus of physics», John Wiley&sons, 1975 Sciences &Vie, fév. 99, p. 68 h GMT -6 h +7 h Ci-dessous: carte des orages entre décembre 1997 et février 1988, donnée par satellite

25 Sciences &Vie, fév. 99, p. 68

26 Force universelle pesanteur mécanique céleste électricité magnétisme
Newton (1687) Maxwell (1850) Gravitation Électromagnétisme Force nucléaire forte Force nucléaire faible Glashow, Weinberg, Salam ( ) - Force électrofaible Grande théorie unifiée Force universelle

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