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Pourquoi la matière change-t-elle d'état : la compétition entre ordre et désordre
/ Mission 2000 en France
/ 07-08-2000
/ Canal-U - OAI Archive
BREZIN Edouard
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"Les changements d'état de la matière, sous l'effet d'une élévation ou d'un abaissement de température, sont des phénomènes bien familiers. De même, on connaît depuis longtemps des substances dont la structure ou encore les propriétés électriques ou magnétiques, se modifient de manière discontinue avec la température ; citons les études de Pierre Curie sur l'apparition ou la disparition de l'aimantation des oxydes de fer, ou encore celles qui concernent la supraconductivité.Or, si ces phénomènes sont bien quotidiens, ils n'en restent pas moins fort surprenants si l'on examine leur signification à l'échelle microscopique des atomes et molécules. La solidification d'un fluide se traduit, sous l'effet d'un minime abaissement de température, par la mise en un ordonnancement spatial régulier d'un grand nombre d'atomes, sans que rien ne soit venu modifier les forces qui régissent les interactions entre les constituants. Ces changements d'état sont dominés par des questions de symétrie : c'est ainsi que les forces entre atomes ne privilégient aucune direction particulière, et que pourtant, tant la cristallisation que l'apparition d'une aimantation par simple refroidissement, font apparaître des orientations bien déterminées. Le changement d'état est donc une brisure spontanée de symétrie : l'état du système est moins symétrique que les forces entre atomes constituants ne pouvaient le faire prévoir. Cette notion de symétrie brisée domine plusieurs branches de la physique de notre temps : au-delà des études de nouvelles phases de la matière évoquées ci-dessus, elle est présente dans la théorie moderne des interactions entre particules élémentaires, ou encore dans les modèles cosmologiques d'univers "" inflationnistes "" primitifs." Mot(s) clés libre(s) : cosmologie, désordre, énergie, entropie, état de la matière, mécanique quantique, physique statistique, symétrie, symétrie de jauge, transition de phase, univers
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Physique et mathématiques
/ UTLS - la suite
/ 16-06-2005
/ Canal-U - OAI Archive
BRéZIN Edouard
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La physique et les mathématiques sont étroitement mêlées depuis toujours. Tantôt c'est la première qui conduit à développer les mathématiques impliquées par les lois de la nature, tantôt des structures mathématiques élaborées sans référence au monde extérieur se trouvent être précisément adaptées à la description de phénomènes découverts pourtant postérieurement. C'est là l'efficacité déraisonnable des mathématiques dans les sciences de la nature dont parlait Eugène Wigner. Jamais les interactions entre physique et mathématiques n'ont été plus intenses qu'à notre époque, jamais la description des phénomènes naturels n'a requis des mathématiques aussi savantes qu'aujourd'hui. Pourtant il est important de comprendre la différence de nature entre ces deux disciplines. La physique n'établit pas de théorèmes ; jusqu'à présent elle se contente de modèles dont les capacités à prédire, et la comparaison avec l'expérience établissent la validité, avec une économie dans la description et une précision parfois confondantes. Néanmoins nous savons que tous les modèles dont nous disposons actuellement, toutes les lois, ne sont que des descriptions "effectives" comme l'on dit aujourd'hui, c'est-à-dire adaptées aux échelles de temps, de distance, d'énergie avec lesquelles nous observons, mais dont nous savons de manière interne, avant même que des phénomènes nouveaux les aient invalidées, qu'elles sont inaptes à aller beaucoup plus loin. Y aura t-il une description définitive qui, tel un théorème, s'appliquerait sans limitations? Ce rêve d'une théorie ultime, où la physique rejoindrait les mathématiques, caressé par certains, laisse beaucoup d'autres sceptiques ; quoiqu'il en soit la question ne sera certainement pas tranchée rapidement. Mot(s) clés libre(s) : chaos, électromagnétisme, force nucléaire, gravitation, histoire des sciences, mécanique quantique, modèle d'Ising, physique statistique, physique théorique, relativité générale, représentation du réel, système dynamique, théorie des cordes
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Changements d'état (1997)
/ Claude GUILLEMOT
/ 01-01-1997
/ Canal-U - OAI Archive
BREDIMAS Michèle, RUMEBE Gérard
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Introduites par un bref exposé sur la définition des termes chaleur, température, ébullition et évaporation, trois expériences sont réalisés "en direct" pour expliquer les différents états de la matière, état solide, liquide et gazeux et donner à voir les changements d'un état à l'autre. La série a pour objet de présenter les démonstrations effectuées dans le cadre du Palais de la Découverte. Ces démonstrations enregistrées avec la participation effective d'un public non spécialisé, traitent et illustrent d'une manière concrète, vivante et spectaculaire, certains domaines de la science.GénériqueDirection scientifique : Michèle Brédimas, Gérard Rumèbe Réalisation : Claude Guillemot Production : Palais de la découverte / SFRS / Université Pierre et Marie Curie 1997 - 26 minutes Série " Petit théâtre de la science" Mot(s) clés libre(s) : etat
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Modèle de bulles pour un métal (vers 1947)
/ W.L BRAGG, S.F NYE
/ 01-01-1947
/ Canal-U - OAI Archive
BRAGG W.L, NYE S.F
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Les forces de liaison introduites par les électrons libres dans un métal sont simulées par les forces capillaires qui s'exercent entre des bulles en contact. Le dispositif expérimental, très simple, est montré. Il permet de générer des bulles stables bien calibrées. Ces bulles forment des empilements qui sont représentatifs des structures cristallines à 2 (et même 3) dimensions. Il est facile avec ce modèle d'observer les défauts qui apparaissent dans un cristal quand il est soumis à des contraintes de compression, de traction ou de cisaillement. Les dislocations sont présentées et discutées en détail. Les plans de glissement sont mis en évidence. Des polycristaux sont également montrés ainsi que les joints de grains. L'écrouissage et le recuit sont figurés et révèlent les modifications entraînées au sein du cristal. Les structures dempilement compact à 3 dimensions sont abordées.
Générique
Auteurs - Réalisateur : BRAGG W.L. et NYE S.F. Producteur : KODAK Research Laboratory, Harrow, Middlesex (Grande Bretagne) Diffuseur : Institut de cinématographie scientifique (ics@cnrs-bellevue.fr) Mot(s) clés libre(s) : bulle, métal, modèle
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Physique et cosmologie
/ UTLS - la suite
/ 19-06-2005
/ Canal-U - OAI Archive
BOUCHET François
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L'équipe scientifique du satellite WMAP a annoncé récemment les résultats très attendus de leur cartographie des anisotropies du fond de rayonnement cosmologique. Les caractéristiques de ce fond confirment un modèle cosmologique minimal, dit "de concordance", qui rend compte d'un très grand nombre d'observations, mais qui n'en reste pas moins très surprenant. Ces résultats de WMAP confirment et affinent les résultats obtenus par les expériences précédentes. Dans ce modèle de concordance, la géométrie spatiale de l'Univers est plate, la densité est dominé à plus des deux tiers par un terme d'énergie noire", le reste étant pour l'essentiel sous forme de "matière noire", car la matière usuelle ne compte que pour quelques pour cent du tout... L'explication de ses résultats sont à la fois un défi pour la physique théorique contemporaine, et une chance, qui permet d'envisager le dépassement du cadre de pensée actuel. Au cours de cette présentation, j'évoquerai les raisons physiques qui justifient les analyses faites, et ferai un point critique de l'état de nos connaissances actuelles en les situant dans une perspective historique. Je conclurai par une illustration du type de résultats attendus au cours de la décennie à venir. Mot(s) clés libre(s) : astrophysique, Big Bang, cosmologie, expansion de l'univers, matière noire, rayonnement cosmique, relativité générale
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Physique et cosmologie
/ UTLS - la suite
/ 19-06-2005
/ Canal-u.fr
BOUCHET François
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L'équipe scientifique du satellite WMAP a annoncé récemment les résultats très attendus de leur cartographie des anisotropies du fond de rayonnement cosmologique. Les caractéristiques de ce fond confirment un modèle cosmologique minimal, dit "de concordance", qui rend compte d'un très grand nombre d'observations, mais qui n'en reste pas moins très surprenant. Ces résultats de WMAP confirment et affinent les résultats obtenus par les expériences précédentes. Dans ce modèle de concordance, la géométrie spatiale de l'Univers est plate, la densité est dominé à plus des deux tiers par un terme d'énergie noire", le reste étant pour l'essentiel sous forme de "matière noire", car la matière usuelle ne compte que pour quelques pour cent du tout... L'explication de ses résultats sont à la fois un défi pour la physique théorique contemporaine, et une chance, qui permet d'envisager le dépassement du cadre de pensée actuel. Au cours de cette présentation, j'évoquerai les raisons physiques qui justifient les analyses faites, et ferai un point critique de l'état de nos connaissances actuelles en les situant dans une perspective historique. Je conclurai par une illustration du type de résultats attendus au cours de la décennie à venir. Mot(s) clés libre(s) : astrophysique, cosmologie, rayonnement cosmique, relativité générale, big bang, expansion de l'univers, matière noire
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Relativité et vitesse de la lumière
/ ENS Lyon CultureSciences-Physique, Gabrielle Bonnet
/ 18-09-2003
/ Unisciel
Bonnet Gabrielle
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Présentation de la relativité restreinte: historique, cadre
théorique, conséquences et paradoxes dont le célèbre «paradoxe des jumeaux».
Présentation brève de la relativité générale, en particulier de quelques changements
par rapport à la relativité restreinte. Un article du dossier «La vitesse de la
lumière». Mot(s) clés libre(s) : relativité restreinte, relativité générale, paradoxe des jumeaux
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Quand les premières bulles se forment-elles ?
/ ENS Lyon CultureSciences-Physique, Gabrielle Bonnet
/ 20-03-2006
/ Unisciel
Bonnet Gabrielle
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Ebullition, apparition des premières bulles, dégazage. Mot(s) clés libre(s) : température d'ébullition, dégazage, ébullition, pression de vapeur saturante
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Pouvez-vous faire tenir une goutte au plafond ?
/ ENS Lyon CultureSciences-Physique, Gabrielle Bonnet
/ 14-02-2006
/ Unisciel
Bonnet Gabrielle
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Une goutte d'eau sur votre plafond peut-elle ne pas tomber ? Et une goutte d'eau sur une vitre ? Ou sur votre table horizontale ? Mot(s) clés libre(s) : tension de surface, adhérence, goutte
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Pourquoi la glace se forme-t-elle d'abord en surface ?
/ ENS Lyon CultureSciences-Physique, Gabrielle Bonnet
/ 26-09-2005
/ Unisciel
Bonnet Gabrielle
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Pourquoi la glace se forme-t-elle d'abord en haut, et l'huile se solidifie-t-elle d'abord par en bas ? Que se passerait-il avec d'autres liquides ? Mot(s) clés libre(s) : glace, eau, surfusion, transitions de phases
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