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Les neutrinos dans l'Univers
/ UTLS - la suite
/ 24-06-2005
/ Canal-U - OAI Archive
VIGNAUD Daniel
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Notre corps humain contient environ 20 millions de neutrinos issus du big bang, émet quelques milliers de neutrinos liés à sa radioactivité naturelle. Traversé en permanence par 65 milliards de neutrinos par cm2 par seconde venus du Soleil, il a été irradié le 23 février 1987 par quelques milliards de neutrinos émis il y a 150000 ans par l'explosion d'une supernova dans le Grand Nuage de Magellan. Les neutrinos sont également produits dans l'interaction des rayons cosmiques dans l'atmosphère ou dans les noyaux actifs de galaxies
Quelle est donc cette particule présente en abondance dans tout l'Univers où elle joue un rôle-clé ? Inventé par W.Pauli en 1930 pour résoudre le problème du spectre en énergie des électrons dans la désintégration b, le neutrino fut découvert par F.Reines et C.Cowan en 1956, auprès du réacteur nucléaire de Savannah River (Caroline du Sud). Il n'a plus depuis quitté le devant de la scène, que ce soit chez les physiciens des particules, les astrophysiciens ou les cosmologistes. Cette particule élémentaire, sans charge électrique, n'est soumise qu'à l'interaction faible, ce qui lui permet de traverser des quantités de matière importantes sans interagir. En 1938, H.Bethe imaginait que des réactions nucléaires de fusion étaient au coeur de la production d'énergie des étoiles, en premier lieu le Soleil. Dans les années 60, les astrophysiciens se lancent dans la construction de modèles solaires et des expérimentateurs dans la construction de détecteurs pour les piéger. Il a fallu attendre 2002 pour comprendre que le déficit de neutrinos solaires observé (le célèbre "problème des neutrinos solaires") était dû à un phénomène lié à la mécanique quantique, appelé l'oscillation des neutrinos. La mise en évidence de cette oscillation a apporté la preuve décisive que les neutrinos avaient une masse non nulle. Nous ferons le point sur cette particule fascinante après les découvertes récentes. Mot(s) clés libre(s) : astrophysique, Big Bang, cosmologie, fermion, interaction électromagnétique, lepton, mécanique quantique, modèle standard, neutrino, oscillation, particule élémentaire, Pauli, physique des particules, univers
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À l'écoute des étoiles... Les détecteurs interférométriques d'ondes
gravitationnelles
/ Département de Physique, ENS Lyon CultureSciences-Physique, Catherine Simand
/ 28-03-2007
/ Unisciel
Verkindt Didier
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Les détecteurs interférométriques d'ondes gravitationnelles : une
conférence de Didier Verkindt, chercheur au Laboratoire d'Annecy-le-Vieux de
Physique des Particules, qui travaille plus particulièrement sur l'interféromètre
VIRGO. Mot(s) clés libre(s) : détecteur, détecteur interférométrique, détection interférométrique, onde gravitationnelle, gravitation, gravité, VIRGO, LIGO, interférence, interféromètre, interféromètre de Michelson, cavité Fabry-Pérot, miroir, sensibilité, pulsar, coalescence de binaires compactes, supernovae, vide, atténuateur sismique, asservissement, TAMA, GEO600, LISA, laser
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Astrophysique, physique des particules et astroparticules
/ Mission 2000 en France
/ 03-07-2000
/ Canal-U - OAI Archive
VANNUCI François
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Conférence du 3 juillet 2000 par François Vannuci. L'astrophysique étudie l'infiniment grand de l'univers, la physique des particules étudie l'infiniment petit de la structure de la matière. De plus en plus les physiciens s'intéressent à la connexion entre ces deux frontières. Une nouvelle discipline émerge, on l'appelle l'astroparticule. C'est le domaine où les physiciens des particules, d'abord cantonnés auprès des accélérateurs, apportent leurs méthodes pour sonder l'univers. Cette recherche concerne tant les propriétés de particules d'énergies inaccessibles sur terre, que les centres d'accélérations encore énigmatiques qui leur donnent naissance. Parmi ces "astroparticules" on discutera plus en détail le rôle spécial des neutrinos. Mot(s) clés libre(s) : astroparticule, astrophysique, infiniment grand, matière noire, neutrino, oscillation, photon, physique des particules, rayonnement cosmique, Super-Kamiokande, univers
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Pourquoi les particules ont une masse ?
/ Mission 2000 en France
/ 30-07-2000
/ Canal-U - OAI Archive
TREILLE Daniel
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Le monde des particules élémentaires et de leurs interactions est décrit par ce qu'on appelle le Modèle Standard. L'auteur rappellera les propriétés des constituants de la matière, et les mystères qui demeurent, en particulier concernant leurs masses. Les grands principes d'invariance qui sont à la base du Modèle Standard seront expliqués. Conduisant à un monde de particules de masse nulle, ils doivent être complétés par un mécanisme de génération de ces masses, comme le mécanisme de Higgs. Ce mécanisme sera décrit, en s'appuyant sur diverses analogies avec des effets plus familiers. Les propriétés du vide quantique seront progressivement dégagées et la notion d'évolution, avec l'énergie, des grandeurs décrivant particules et interactions apparaîtra. L'extension du Modèle Standard à sa version super symétrique sera présentée, ainsi que la compréhension accrue qu'il apporte. Des solutions alternatives seront mentionnées. Les recherches du boson de Higgs, ou des effets liés à un mécanisme de ce genre, faites actuellement au LEP et à venir au LHC, seront décrites. Quelques spéculations plus lointaines seront brièvement évoquées. Mot(s) clés libre(s) : boson de Higgs, fermion, interactions fondamentales, lepton, modèle standard, neutrino, particule élémentaire, physique des particules, quark, spin, supraconductivité
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L'antimatière existe : je l'ai rencontrée
/ Mission 2000 en France
/ 06-08-2000
/ Canal-U - OAI Archive
THIBAULT Catherine
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L' antimatière reste un mystère pour beaucoup d'entre nous. Elle fascine certains, elle fait éventuellement peur à d'autres. Mais, au fait, qu'est-ce que la matière ? Et qu'est-ce que l'antimatière ? Comment est venue l'idée que l'antimatière pouvait exister, et comment l'a-t-on découverte ? Et maintenant, où et comment la produit-on ? Comment l'observe-t-on ? Quelles sont ses propriétés ? Et notre Univers ? Est-il seulement fait de matière ? Et si oui pourquoi ? Mot(s) clés libre(s) : accélérateur de particules, antimatière, antiproton, collision, mécanique quantique, physique des particules, quark, spin
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De LURE à SOLEIL (1997)
/ Jean-François TERNAY, CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique
/ 01-01-1997
/ Canal-U - OAI Archive
TERNAY Jean-François
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Vingt cinq ans de rayonnement synchrotron en France Pour obtenir une trajectoire circulaire dans un accélérateur de particules, on utilise des aimants qui font dévier le faisceau d'électrons. Le faisceau perd alors de l'énergie qui est émise à l'extérieur de l'accélérateur sous forme de lumière dans une gamme de longueur d'onde qui va de l'infrarouge aux rayons X : c'est le rayonnement synchrotron. En 1962, Yvette Cauchois fut la première chercheuse à vouloir utiliser ce rayonnement sur un anneau de stockage pour des expériences de physique, mais ce n'est qu'en 1971 qu'une première ligne de lumière put être installée autour d'un accélérateur : l'anneau de collisions d'Orsay ou ACO. A partir de là, les expériences et les lignes de lumière se multiplient autour de l'anneau ACO et un laboratoire spécifique est créé : le LURE (Laboratoire pour l'utilisation du rayonnement électromagnétique). Il utilisera aussi un autre équipement de physique des hautes énergies, l'anneau DCI, avant de construire une machine dédiée au rayonnement synchrotron : Super ACO. Le rayonnement synchrotron est utilisé aujourd'hui en physique atomique et moléculaire, en physique des surfaces et des solides, en biologie pour l'étude des protéines. Il sert également pour des microfabrications ou en lithographie pour la microélectronique. La réussite de ces recherches est concrétisée par la construction de l'ESRF (une des meilleure source de rayons X au monde) à Grenoble en 1990 et les chercheurs ont un grand projet pour l'an 2000 : SOLEIL (Source optimisée de lumière d'énergie intermédiaire de LURE) qui produira des rayonnements 10 000 fois supérieur en qualité à Super ACO.GénériqueAuteur-réalisateur : Jean-François Ternay. Production : CNRS Diffuseur : CNRS Images. www.cnrs.fr/cnrs-images/ Mot(s) clés libre(s) : synchotron
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Physique et médecine : l'imagerie médicale
/ UTLS - la suite
/ 07-07-2005
/ Canal-U - OAI Archive
SYROTA André
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L'imagerie médicale a sans aucun doute entraîné ces vingt dernières années une transformation radicale dans la façon d'aborder le diagnostic et le suivi thérapeutique. Un diagnostic de localisation d'une lésion cérébrale qui nécessitait un examen clinique long et minutieux par un neurologue expérimenté se fait aujourd'hui avec une précision millimétrique grâce au scanner ou à l'imagerie par résonance magnétique (IRM). Là où le maître entouré de ses élèves démontrait que la lésion ischémique ou tumorale devait siéger au niveau de tel noyau du thalamus (la vérification ayant lieu malheureusement souvent quelques semaines plus tard sur les coupes de cerveau), le neuroradiologue parvient au même résultat en quelques minutes. On pourrait multiplier les exemples ; là où le cardiologue se fiait à son auscultation et à des clichés de thorax, l'échocardiographie montre en temps réel les mouvements des valves cardiaques et la dynamique de la contraction ventriculaire, la scintigraphie myocardique précise la localisation des zones de myocarde ischémique et les anomalies de sa contraction ; demain l'IRM permettra de voir la circulation coronaire et le tissu myocardique et remplacera l'angiographie par voie artérielle. On pourrait encore citer l'échographie en obstétrique, en hépatologie ou en urologie, la scintigraphie dans la détection des lésions de la thyroïde, des métastases osseuses ou de l'embolie pulmonaire. Aujourd'hui la tomographie par émission de positons (TEP) est en train de devenir la méthode incontournable en cancérologie, non pas tant pour le diagnostic du cancer que pour en préciser l'extension, l'existence de métastases, l'évolution sous traitement après chimiothérapie, chirurgie ou radiothérapie ou encore l'apparition de récidives ou de métastases tardives. Au milieu du 19ème siècle, l'inventeur de la médecine expérimentale, Claude Bernard indiquait à Ernest Renan qui l'a relaté, que « l on ne connaîtrait la physiologie que le jour où l'on saura décrire le voyage d'un atome d'azote depuis son entrée dans l'organisme jusqu'à sa sortie». Ce qui était totalement hors de portée du savant de cette époque, connaît en ce début du 21ème siècle une pleine réalisation grâce à une série d'avancées techniques rendues d'abord possibles par la radioactivité et aussi dans une certaine mesure par l'IRM et de toutes façons par la combinaison de plusieurs méthodes lorsqu'on aborde la pathologie. C'est certainement dans la description du voyage fait par le médicament dans le corps que réside aujourd'hui une des avancées les plus intéressantes dans le domaine pharmaceutique. Mais nous verrons aussi que quand nous écoutons, parlons, bougeons, réfléchissons... certaines aires de notre cerveau s'activent. Cette activation électrique et chimique des neurones se traduit par une augmentation du débit sanguin local dans les régions cérébrales concernées par cette activation. La TEP d'abord puis en utilisant les mêmes principes physiologiques, l'IRM aujourd'hui permet de produire des images sensibles au débit sanguin et ce, sans recours à l'injection d'une substance ou molécule particulière. Il ne peut s'agir dans cette conférence de décrire les principes physiques, les indications de toutes ces méthodes et les résultats qu'elles permettent d'obtenir en clinique. Par contre la comparaison de l'origine et de l'évolution de trois de ces méthodes, la radiologie, la médecine nucléaire et l'imagerie par résonance magnétique nucléaire est intéressante. La perspective historique permet en effet de mieux comprendre la genèse, l'évolution et les indications de ces différentes méthodes qui ont toutes leur point de départ dans la physique. Mot(s) clés libre(s) : imagerie cérébrale, imagerie médicale, imagerie par résonance magnétique nucléaire, IRM, physique des particules, physique nucléaire, physique quantique, positon, radioactivité, radiologie, tomographie
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Sécurité des installations électronucléaires - Marie-Pierre Comets
/ Société Française de Physique
/ 07-07-2011
/ Canal-U - OAI Archive
Société Française de Physique
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Congrès Général de la SFP Bordeaux-2011• Sécurité des installations électronucléaires, Marie-Pierre COMETS (Autorité de Sûreté Nucléaire) Mot(s) clés libre(s) : atome, nucléaire
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Premiers résultats du Large Hadron Collider - Lucia di Ciacco
/ Société Française de Physique
/ 08-07-2011
/ Canal-U - OAI Archive
Société Française de Physique
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Congrès Général de la SFP Bordeaux-2011• Premiers résultats du Large Hadron Collider, Lucia di CIACCIO (Université de Savoie) Physicienne à l’expérience ATLAS au LHC du CERN : « the world’s biggest scientific experiment » Mot(s) clés libre(s) : accélérateur, particules
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Refroidissement Laser par effet Doppler
/ Observatoire de Paris, Unité de formation-enseignement de l'Observatoire de Paris
/ 2009
/ Unisciel
Simon Laurence, Treuil Jean Pierre
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L'objet de ce rapport est de présenter un simulateur interactif illustrant le principe de refroidissement d'atomes par laser, dans le dispositif général d'une horloge atomique. Ce simulateur concerne plus précisément la troisième étape du dispositif de refroidissement : le ralentissement final - ralentissement "Doppler" - et le piégeage des atomes sous forme d'une "mélasse optique", physiquemment un nuage sphérique d'atomes sans paroi matérielle, de taille dont l'ordre de grandeur est le mm, très peu dense et dont la température est très près du zéro absolu. Ce document comporte cinq parties:Les objectifs du simulateur, Le mode d'emploi de l'Applet, a savoir la présentation des différents paramètres manipulables et les écrans de résultats, Les explications, comprenant l'exposé du modèle physique, la réalisation informatique, quelques compléments théoriques et enfin une introduction aux exemples commentés, Deux exemples commentés, La liste des paramètres de l'Applet Mot(s) clés libre(s) : refroidissement d'atomes par laser, effet Doppler, absorption, horloge atomique
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