sous-chapitre du cours "Fenêtres sur l'Univers" Le but de ce sous-chapitre est de présenter différents outils qui permettent de comprendre les bases de l'évolution des étoiles, avec de la physique simple et juste. Simplicité et justesse n'impliquent malheureusement pas la précision nécessaire pour rendre compte des phénomènes observées. Elles donnent néanmoins des idées qualitativement correctes, quantitativement raisonnables, que l'on sera amener à préciser en tenant compte des résultats obtenus par des moyens autrement plus précis... mais impossibles à présenter dans ce cours. La première section introduit des notions physiques utiles pour la suite, dont une est essentielle : la compression gravitationnelle. En 3 étapes sont ensuite abordées la naissance, la vie et la mort des étoiles, essentiellement sous l'angle des processus physiques à l'œuvre. La dernière section introduit les résultats de physique stellaire induits par les processus précédemment décrits, pour décrire l'évolution stellaire à partir de modélisations plus précises.
Mot(s) clés libre(s) : température, étoile, luminosité, évolution stellaire, corps noir, classification spectrale, diagramme Hertzsprung-Russell, gravitation

La glace ordinaire ou glace I est la seule qui existe à pression atmosphérique. Mais en augmentant la pression on peut obtenir d'autres variétés de glace. L'expérience présentée dans ce film décrit un dispositif permettant d'augmenter considérablement la pression dans une cellule remplie d'un liquide tout en observant sa cristallisation au moyen d'une caméra video. Ce système permet d'observer diverse formes de cristallisation de l'eau ainsi que du tétrachlorure de carbone.GénériqueExpériences réalisées par René Le Toullec Equipe Gaz denses - URA 782 - Université Pierre et Marie Curie Auteurs : Jean-Pierre Maury et Jacques Dufaux Réalisation technique : Jean-Louis Berdot, François Chantereau, Jean-Paul Flourat et Jean-Pierre Kempf (c) Université Paris 7 - 1994
Mot(s) clés libre(s) : cristallisation de l'eau, glace, pression, surfusion, température de fusion

En 1969, Thomas Brock a montré par ses travaux que des micro-organismes peuvent vivre à des températures avoisinant et même dépassant 100 C. Ces bactéries thermophiles prolifèrent au voisinage des sources chaudes terrestres et sous-marines. Yves Fouquet, géologue à l'IFREMER, décrit les phénomènes tectoniques à l'origine des sources hydrothermales. Celles-ci sont très nombreuses en Islande du fait de l'activité volcanique de l'île et le docteur Jacob Kristjansson en étudie la microfaune. Daniel Prieur, microbiologiste au CNRS à la station biologique de Roscoff (Finistère), relate la mission Microsmoke (novembre et décembre 1995) qui a pu atteindre les fosses les plus profondes de l'Océan Atlantique (Fosse aux Serpents à 3500 m au-dessous du niveau de la mer) grâce au Nautile, engin d'exploration de l'IFREMER. Les sources chaudes sous-marines forment progressivement des cheminées poreuses à l'intérieur desquelles se développent les bactéries thermophiles. Grâce aux bras télécommandés du Nautile, les scientifiques peuvent prélever des échantillons de fluide hydrothermal et des morceaux de cheminées qui sont ensuite analysés en laboratoire. Les chercheurs ont ainsi constaté que ces micro-organismes ont développé des structures moléculaires très particulières pour leurs protéines et leurs acides nucléiques afin de résister aux pressions et températures élevées de leur environnement, ainsi que l'explique Patrick Forterre, microbiologiste à l'Université d'Orsay. Les bactéries thermophiles sont peut-être une des premières formes de vie apparues sur terre et leur résistance exceptionnelle permet aux chercheurs d'explorer les conditions extrêmes pour lesquelles la vie est encore possible.GénériqueAuteur - Réalisateur : MAGET Laurent Conseillers scientifiques : PRIEUR Daniel (Centre d'Etudes d'océanographie et de biologie marine, UPR CNRS, Roscoff et Univ. de Bretagne Occidentale), FORTERRE Patrick (Univ. Paris XI, Orsay) et FOUQUET Yves (IFREMER, Brest) Production : CNRS AV, IFREMER
Mot(s) clés libre(s) : bactérie thermophile, biologie marine, geyser, haute température, micro-faune, micro-organisme, microbiologie, océanographie, soufrière, source chaude, structure moléculaire, Thomas Brock

Le montage expérimental est tout d'abord présenté : à l'intérieur d'un cryostat à l'hélium liquide, un fil est monté pour une mesure à quatre points. Les paramètres qui interviennent sont : la surpression hydrostatique déterminée par la hauteur du liquide au dessus du fil la température du bain le flux de chaleur injecté dans le fil par effet Joule, rapporté à l'unité de surface. En augmentant le flux de chaleur, trois régimes ont été mis en évidence : 1°) une couche de gaz cylindrique entoure le fil (régime I) ; 2°) ensuite, cette couche se déforme. Il apparaît (régime II) des perturbations quasi-sinusoïdales à l'interface ; 3°) enfin, on atteint le régime III, dans lequel l'interface se rompt localement, entraînant un transfert de masse non nul entre le liquide et le gaz. Ce régime présente des analogies avec l'ébullition en film dans les fluides classiques ; Les régimes transitoires, obtenus par établissement et coupure brutale du courant, sont montrés. La transition est également observée par réchauffement du bain à flux de chaleur constant. Les deux géométries, correspondant à une disposition horizontale ou verticale du fil, ont été étudiées. Les prises de vues ont été effectuées en cinématographie haute vitesse (jusqu'à 2000 i/s) (voir le film "Les mécanismes de l'ébullition" dans le même thème.)GénériqueTitre : Modes stationnaires à l'interface hélium superfluide/gaz engendrée par un fil chaud Auteurs scientifiques : Fathi Jebali Jerbi et Maurice François Réalisateur : Alexis Martinet Producteurs : Institut de Cinématographie Scientifique Laboratoire de Thermodynamique des Fluides (Univ. P et M Curie Paris VI) CNRS-Audiovisuel Diffuseurs : ICS (ics@cnrs-bellevue.fr) CNRS Diffusion, vidéothèque, photothèque (videotheque@cnrs-bellevue.fr)
Mot(s) clés libre(s) : chaleur, changement de phase, ébullition, hélium superfluide, température, thermodynamique, transfert de masse

régulation de la température centrale ; régulation de la glycémie ; régulation de la testostéronémie.
Mot(s) clés libre(s) : rétroaction, température, glycémie, testostéronémie, Physiologie

Dans cette vidéo, Daniel Goetz met en évidence les évolutions climatiques récentes à l'échelle du massif alpin français. Il présente ensuite les résultats de modèles qui simulent les évolutions de plusieurs facteurs comme l'enneigement et le risque d'avalanches à court et à moyen termes.
Mot(s) clés libre(s) : température, adaptation, neige, montagne, changement climatique, Alpes, précipitations

Au voisinage du zéro absolu de température, la matière se transforme, adoptant des comportements que notre intuition a de la peine à appréhender. Certains gaz liquéfiés deviennent superfluides, s'échappant du réservoir qui les contient comme s'ils défiaient la pesanteur. La supraconductivité apparaît dans les métaux et donne lieu à des courants électriques permanents, utilisés aujourd'hui pour la production de champs magnétiques intenses. L'explication de ces phénomènes étranges apporte un nouvel éclairage dans des domaines que l'on aurait crus très éloignés, comme la dynamique des étoiles à neutrons ou l'évolution de l'Univers après le Big Bang, contribuant ainsi à établir des concepts physiques fondamentaux. Pour atteindre des basses températures qui n'existent pas dans la Nature, les chercheurs ont mis au point des méthodes de réfrigération sophistiquées. Celles-ci ont ouvert un nouveau domaine de recherche, la Physique des très basses températures, particulièrement riche en phénomènes physiques nouveaux qui constituent la source d'applications technologiques de pointe. Au cours d'une promenade à la limite du zéro absolu de température nous explorerons ensemble le royaume du froid.
Mot(s) clés libre(s) : basse température, cryogénie, degré Kelvin, entropie, froid, mécanique quantique, physique statistique, physique thermique, réfrigération, supraconducteur, thermodynamique, zéro absolu

On calcule la température nocturne d'équilibre d'une plaque posée au sol sous un ciel très dégagé. Le résultat s'obtient de façon itérative.
Mot(s) clés libre(s) : transfert convectif, transfert par rayonnement, linéarisation en température des échanges radiatifs

Une conférence d'Olivier Dulieu, chercheur au Laboratoire Aimé Cotton à Orsay. Présentation de recherches sur les atomes et molécules froids (température inférieure au milli-Kelvin). Obtention de gaz moléculaires quantiques dégénérés (condensat de Bose-Einstein moléculaire, ou gaz de fermions) et émergence d'une nouvelle « photo-physico-chimie » ultra-froide.
Mot(s) clés libre(s) : atomes froids, molécules froides, laser, refroidissement par laser, collision froide, photoassociation, condensation de Bose-Einstein, milli-Kelvin, basses températures, zéro absolu

Bernard Diu, professeur de physique à l'université Paris 7 - Denis Diderot, chercheur au Laboratoire de Physique Théorique et Hautes Energies enseigne régulièrement la thermodynamique à Paris 7. Il répond à quatre questions sur cette discipline:quelle est sa place au sein de la physique, comment l'enseigne-t-on, quels débats entre physiciens a-t-elle sucitée au XIXe siècle et quelles perspectives offre t-elle actuellement. Bernard Diu nous propose enfin quelques ouvrages qui peuvent figurer dans la bibliothèque du thermodynamicien.GénériqueBernard Diu est professeur de physique à Paris 7 - Denis Diderot Image : Jean-Paul Flourat Son : François Chantereau Réalisation et montage : Samia Serri Remerciements à la Bibliothèque Inter Universitaire Scientifique de Jussieu (c) Université Paris 7 - Denis Diderot
Mot(s) clés libre(s) : chaleur, énergie, entropie, génie thermique, mécanique statistique, physique, principe, température, thermodynamique