Le cerveau est à la fois notre organe le plus fascinant et le plus mystérieux. Comment les dizaines de milliards de neurones qui le composent arrivent-ils à parfaitement s'organiser et à communiquer entre eux pour contrôler toutes les activités de notre vie, consciente ou inconsciente ? Pour la science, si le siècle passé fut celui de la génétique, le XXIème siècle sera certainement celui du cerveau. En effet, cette fantastique machine cache encore bien des secrets, et surtout l'augmentation de la fréquence des maladies cérébrales (Alzheimer, Parkinson, épilepsie…) nous impose de mieux comprendre le cerveau pour espérer développer de nouvelles thérapies. Et une fois de plus, c'est la physique, discipline millénaire, qui vient en aide aux biologistes et médecins pour les aider à résoudre leurs problèmes. 2005, année mondiale de la physique, est donc le moment idéal pour faire le point sur l'apport de la physique dans le domaine de l'exploration du cerveau.
Mot(s) clés libre(s) : cerveau, électro-encéphalographie, imagerie médicale, IRM, magnéto-encéphalographie, neurosciences, prion, résonance magnétique, tomographie

Arkan Simaan, enseignant et historien des sciences, raconte les expéditions du XVIIIe siècle pour connaître la forme de la Terre et mesurer le méridien terrestre à l'équateur et au pôle
Mot(s) clés libre(s) : méridien terrestre, La Condamine, Maupertuis, expédition, Laponie, Pérou, mesure de la Terre

Discussion sur les avancées récentes dans le domaine de l'imagerie cérébrale et de la transplantation de cellules neuronales chez le singe.GénériqueAnne Hervé Minvielle, Philippe Hantraye, William Rostène
Mot(s) clés libre(s) : cerveau, imagerie cérébrale, imagerie médicale, imagerie par résonance magnétique, IRM, neuroscience, positon, sciences cognitives, système nerveux, TEP, tomographie

Montage expérimental dans lequel est visualisé le spectre d'une image au niveau du plan de Fourier. Deux exemples de traitements d'images sont présentés : le floutage et le démultiplexage.Vidéo issue du projet VideoManip dont l'objectif est la réalisation de courtes séquences filmées, montrant des expériences réelles, qui seraient à la fois trop complexes pour être montées et montrées en amphi, et pas assez riches d'enseignement pour justifier un TP de plusieurs heures. Les sciences de l'ingénieur consistent à utiliser un phénomène physique pour construire un objet répondant à un besoin donné. Cela suppose de la part des scientifiques, des (futurs) ingénieurs et des (futurs) enseignants qui les forme(ro)nt une connaissance assez intime des phénomènes physiques exploitables. Dans le processus d'acquisition de cette connaissance, rien ne remplace la confrontation directe au phénomène étudié au travers de l'expérimentation. La "manip de cours" ou "manip d'amphi" (expérimentation par le professeur pendant le cours magistral) permet de confronter immédiatement les étudiants au phénomène étudié sans avoir à attendre qu'ils aient acquis suffisamment de compétence pour pouvoir manipuler eux-mêmes. Ce genre d'illustration représente un investissement important, tant pour la mise en place de l'expérimentation elle-même que pour celle des dispositifs annexes permettant de la faire visualiser par un grand auditoire.
Mot(s) clés libre(s) : démultiplexage, diffraction, floutage, optique de Fourier, traitement d'images, transformée de Fourier

Un diaporama issu de la très belle exposition « Paysages de sciences » constituée de 100 images scientifiques de l'infiniment grand à l'infiniment petit.
Mot(s) clés libre(s) : infiniment grand, infiniment petit, exploration de l'espace, échelle des longueurs, année de lumière, échelle des distances, microscopique, macroscopique, échelle humaine

Ce sous-chapitre du cours "Fenêtres sur l'Univers" introduit les outils indispensables pour se repérer dans l'espace et mesurer les distances. La notion de triangulation, à la base de l'arpentage de l'Univers, est amplement développée.
Mot(s) clés libre(s) : astronomie, unités, triangulation, coordonnées

sous-chapitre du cours "Fenêtres sur l'Univers" L'astronomie s'intéresse au repérage des objets. Ce repérage dépend intimement du lieu d'observation, et son interprétation nécessite le plus souvent un changement de référentiel.
Mot(s) clés libre(s) : astronomie, temps, distance, mesure, triangulation, échelle des distances, référentiel, observation, temps sidéral

sous-chapitre du cours "Fenêtres sur l'Univers" En astronomie on n'a en général accès qu'à la position apparente d'un objet sur le ciel, décrite par deux angles sur la sphère céleste, et il est très difficile d'obtenir des informations sur la troisième dimension, le long de la ligne de visée. Au-delà du Système Solaire, les seules mesures de distance de nature géométriques sont les mesures de parallaxes annuelles des étoiles, mais on ne peut les mesurer que pour les étoiles les plus proches du soleil (quelques centaines de milliers d'étoiles, quand même, depuis la mission du satellite astrométrique européen Hipparcos). On utilise donc des méthodes indirectes, appelées indicateurs de distance. Ces méthodes font en général appel à des distances photométriques : de la comparaison de l'éclat apparent - observé - et de la luminosité intrinsèque de l'objet - induite par une information indépendante - découle la détermination de la distance d . La construction de l'échelle des distances extragalactiques est fragile. Elle repose sur une succession d'étapes, chacune étant calibrée sur la précédente
Mot(s) clés libre(s) : astronomie, distance, parallaxe, échelle des distances

Premier chapitre du cours "Fenêtres sur l'Univers". Les mesures de distances et de temps donnent accès à un très grand nombre de paramètres fondamentaux en astrophysique. L'accès au temps est souvent immédiat et complexe à la fois : les phénomènes astrophysiques sont à la base des premières unités temporelles - la rotation de la Terre sur elle-même a servi à définir la seconde - et restent une base pour les unités usuelles du jour et de l'année. Par ailleurs, les distances à considérer dans l'Univers mélangent les notions de temps et d'espace, la lumière mettant un certain... temps à se propager de tout objet à la Terre (1.3 s de la Lune, 8 min pour le Soleil, 4 ans pour l'étoile la plus proche). Les distances astronomiques se caractérisent non seulement par leurs grandes valeurs, mais aussi par le fait que leur mesure représente toujours, dès que l'on quitte la Terre, une extrapolation. Si la Terre est à un bout de la règle, l'autre bout de la règle reste inaccessiblement lointain. Il a donc fallu inventer des techniques d'extrapolation solides, pour mesurer les distances avec des règles infiniment plus courtes que les distances à mesurer. Enfin, distance et temps permettent conjointement de définir les multiples référentiels d'étude des questions astronomiques.
Mot(s) clés libre(s) : astronomie, temps, distance, mesure, triangulation, échelle des distances

"La "" révolution numérique "" change profondément notre vie, puisqu'elle modifie notre relation au monde et notre relation aux autres. Elle comprend le téléphone digital, le fax et la télévision numérique (qui sont déjà en oeuvre) mais s'inscrit aussi dans le programme beaucoup plus ambitieux de la réalité virtuelle, monde dans lequel nous pourrons entrer, nous mouvoir, mais que nous pourrons aussi transformer et modifier à notre guise. L'interactivité est l'une des conséquences de la révolution numérique. La révolution numérique a également révolutionné l'imagerie médicale, le scanner, la RMN etc. puisque toutes ces images sont aujourd'hui élaborées a l'aide de calculs mathématiques. Dans mon exposé, je commencerai par décrire l'histoire, peu connue, des débuts de la révolution numérique. Les pionniers furent des physiciens et des mathématiciens comme Léon Brillouin, Dennis Gabor John von Neumann, Claude Shannon et Norbert Wiener et leurs résultats conduisirent à la construction des premiers ordinateurs. Ensuite je montrerai que l'analyse par ondelettes est directement issue des préoccupations de ces pionniers et c'est ainsi qu'elle sera introduite. Nous décrirons les succès des ondelettes et indiquerons leurs limites dans le cadre du traitement du signal et de l'image. L'exposé se terminera par l'analyse de certaines images fournies par Hubble (explosion de la Supernova S1987A)."
Mot(s) clés libre(s) : algorithme, analyse mathématique, compression d'image, conversion analogique numérique, image numérique, JPEG, ondelette, révolution numérique, traitement de l'image, transmission d'image