Choses à Savoir SCIENCES Choses à Savoir

Certaines questions sont plus simples que les réponses qu'on peut leur donner. Vous êtes-vous demandé, par exemple, pourquoi on peut voir à travers une vitre ?
Pour comprendre cette transparence, il faut d'abord rappeler que le verre est fait de sable, de calcaire et de soude. Comme tout ce qui existe sur Terre, ces matériaux sont constitués d'atomes.
Ils se composent d'un noyau et d'un champ d'électrons, qui occupent, à cette échelle microscopique, beaucoup plus d'espace.
Si la vitre est transparente, c'est que la lumière, composée de photons, parvient à la traverser, contrairement au mur, qui l'arrêterait. Comment expliquer ce phénomène ?
Pour le comprendre, il faut savoir que les atomes des matériaux composant la vitre possèdent des électrons qui ont différents niveaux d'énergie. D'autres électrons permettent la liaison entre les atomes.
Par ailleurs, les électrons qui tournent autour du noyau observent des orbites différentes. Mais ils peuvent changer de niveau s'ils sont soumis à une quantité d'énergie suffisante.
Dans le cas de la vitre, les électrons des atomes concernés se trouvent à des niveaux très distants les uns des autres. Et les photons n'ont pas assez d'énergie pour provoquer des changements de niveau. Par conséquent, les électrons ne peuvent pas être "excités", comme disent les physiciens.
C'est ce qui explique que les photons composant la lumière ne provoquent aucune interaction avec les atomes du verre et passent donc sans encombre au travers de la vitre.
Cette faculté de voir à travers la vitre s'explique aussi par la longueur d'onde de la lumière. En effet, si le verre laisse passer la lumière visible, c'est en raison d'une longueur d'onde assez élevée.
Par contre, certains rayonnements ont une longueur d'onde trop basse pour pouvoir traverser une vitre. C'est le cas des rayons ultraviolets, qui sont bloqués par le verre.
Si vous voulez bronzer, il ne sert donc à rien de vous installer sur une chaise longue placée à côté d'une fenêtre fermée.

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Plusieurs millénaires avant notre ère, la médecine égyptienne était déjà élaborée. Les chercheurs ont en effet à leur disposition de nombreux papyrus, qui détaillent les pratiques médicales des praticiens égyptiens.
On sait ainsi qu'ils savaient poser des prothèses ou des plombages dentaires. Mais les médecins s'intéressaient aussi au cancer. Bien qu'elle manque de précision, la description de lésions "mangeuses" fait penser à des tumeurs cancéreuses. La mention d'une "masse gonflée", dans le sein d'une patiente, évoque également une telle possibilité.
Mais les documents écrits ne sont pas les seuls à nous renseigner sur ce point. La découverte de crânes appartenant à des individus dont l'un vivait voilà plus de 4 000 ans nous en apprend davantage.
Pour les scientifiques, les traces de lésions retrouvées sur le crâne le plus ancien pourraient être d'origine cancéreuse. La plus importante lésion correspondrait à la tumeur principale et les autres, plus petites, à des métastases.
Ce qui a surtout intéressé les chercheurs, ce sont des marques d'incision, retrouvées autour des lésions. Elles montrent que les médecins ont peut-être tenté d'opérer le malade et de retirer ses tumeurs cancéreuses.
Mais il est également possible que ces traces de coupure métallique proviennent d'une autopsie pratiquée sur ce patient d'une trentaine d'années. Le but aurait été de savoir de quoi il était mort.
Un second crâne, plus récent, a également attiré l'attention des scientifiques. Il appartenait à une femme d'environ 50 ans et portait les stigmates d'un cancer osseux.
Ces découvertes ont un double intérêt pour les chercheurs. En premier lieu, elles confirment que le cancer, souvent considéré comme une maladie moderne, existait dès la plus haute Antiquité.
Par ailleurs, cette pathologie, que les thérapeutiques actuelles ne soignent qu'en partie, faisait déjà l'objet, dans l'Égypte ancienne, de traitements dont on ne connaît pas l'efficacité.
Cela remet en question les convictions des spécialistes. Jusque là, en effet, ils mettaient en avant les conclusions des médecins égyptiens qui, dans un papyrus datant de plus de 3 500 ans, précisaient qu'"aucun traitement" ne pouvait guérir ce que nous nommons aujourd'hui le cancer.

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Comme tout conflit, la guerre en Ukraine a des conséquences désastreuses pour les hommes. Mais elle n'est pas non plus sans effet sur les animaux.
Des chercheurs britanniques ont ainsi remarqué que la guerre perturbe la migration de certains oiseaux. C'est notamment le cas de l'aigle criard, un rapace migrateur qui passe l'hiver dans le sud-est de l'Europe, au Moyen-Orient ou en Afrique.
Puis il regagne des contrées plus septentrionales à partir de février ou mars. Quant à la période de reproduction, elle a lieu entre avril et août.
Pour atteindre les zones de reproduction, qui se situent, pour la plupart, dans le sud de la Biélorussie, ces aigles passent au-dessus de l'Ukraine. Or, depuis le début du conflit, en février 2022, les oiseaux ont modifié leur itinéraire.
Ils sont en effet contraints d'éviter ces zones dangereuses, où, du fait d'une altitude de vol assez basse, des projectiles peuvent les atteindre à tout moment. Les aigles criards empruntent donc un autre trajet, beaucoup plus long. En effet, ils doivent parcourir 85 kilomètres de plus pour contourner les lieux du conflit. Ce qui représente de nombreuses heures de vol supplémentaires.
Si, malgré tout, ils sont amenés à survoler les zones en guerre, certains oiseaux réduisent leurs temps d'arrêt et de repos. Mais la plupart des aigles ne marquent plus de pause dans ces zones de repos, qui se trouvent surtout en Ukraine.
Ainsi, les chercheurs ont constaté que, entre mars et avril 2022, seuls 19 aigles avaient traversé l'Ukraine pour rallier leurs zones de reproduction en Biélorussie.
Les aigles criards volent donc plus longtemps et se reposent moins et, de ce fait, prennent moins le temps de se nourrir. Les experts craignent que ces oiseaux plus fatigués, et moins bien nourris, aient plus de mal à se reproduire.
En effet, leur cycle de reproduction pourrait être reporté à une période où, faute de proies suffisantes, il sera plus difficile de nourrir les oisillons.
Ce qui ne pourrait qu'avoir de graves conséquences sur la survie de ces rapaces, les aigles migrateurs faisant déjà partie des espèces considérées comme vulnérables.

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Il n'est pas toujours facile de faire le distinguo entre la gravité et la pesanteur, des phénomènes parfois confondus. Ils ont, de fait, des rapports étroits, l'un étant même la conséquence de l'autre.
La théorie de la gravité est due à Newton, qui l'a élaborée à la fin du XVIIIe siècle. Elle stipule que, sur Terre, un objet est attiré par un autre objet plus massif. Ainsi, la pomme tombant sur la tête de Newton, dont la légende prétend qu'elle lui donna l'idée de sa théorie, est attirée par la Terre. Et non l'inverse.
Cette gravité est partout la même sur notre planète. Newton a étendu sa théorie pour l'appliquer aux mouvements des planètes, mettant ainsi au point ce qu'on appelle depuis la gravitation universelle.
Dans sa fameuse théorie de la relativité générale, Einstein décrit la gravitation, non plus comme une force, qui attire un corps vers un autre, mais comme l'action de corps massifs déformant l'espace-temps.
La pesanteur est le phénomène par lequel tout corps doté d'une masse tombe à la verticale. Cette chute est liée à la gravité. La pesanteur est donc en partie l'effet de la gravité.
Si l'on veut être plus complet, la pesanteur est bien le résultat de la gravitation, mais aussi celui des forces qui s'exercent quand le corps est en mouvement.
La force verticale qui entraîne l'objet vers le bas peut être assimilée au poids de cet objet. Tous les objets tombent à la même vitesse, quelle que soit leur masse.
Contrairement à la gravité, la pesanteur n'est pas toujours la même sur Terre. En effet, elle est légèrement plus élevée à l'équateur et aux pôles. En ces deux endroits, l'effet de la rotation de la Terre explique ces légères différences.
La gravité et la pesanteur ne sont pas seulement présentes sur Terre. Elles existent aussi sur la Lune, où elles sont toutefois beaucoup plus faibles. Dans l'espace, les cosmonautes sont même en apesanteur, mais toujours soumis aux effets de la gravité terrestre.

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Plusieurs projets de réacteurs nucléaires sont actuellement à l'étude pour reproduire le processus de fusion nucléaire qui se déroule au cœur des étoiles, et donc du Soleil. D'où le nom de "soleils artificiels" donnés à ces réacteurs.
Si l'homme maîtrise la fission nucléaire, qui consiste à casser les noyaux de certains atomes, il n'est pas encore parvenu à opérer la fusion nucléaire, dans laquelle des noyaux d'atomes fusionnent. Comme la fission, la fusion nucléaire libère une énergie considérable.
Mais le processus est en bonne voie. Les ingénieurs sud-coréens viennent de franchir, dans ce domaine, une étape décisive. Pour comprendre de quoi il s'agit, il faut rappeler que la meilleure manière de réaliser cette fusion nucléaire, c'est de créer un plasma.
Il s'agit d'un état de la matière dans lequel les électrons sont libres. Dans ce cas, les noyaux des atomes peuvent circuler sans entraves et se rencontrer plus facilement.
Mais, pour obtenir ce résultat, le plasma doit être chauffé à des températures extrêmes. C'est que viennent de réussir les Sud-Coréens, en maintenant à 100 millions de degrés Celsius, durant 48 secondes, le plasma présent dans leur réacteur expérimental, KSTAR, construit en 2008.
Cette température phénoménale est sept fois plus élevée que celle qui règne dans le noyau du Soleil. Il s'agit là d'une réussite majeure, mais qui ne suffit pourtant pas à assurer la fusion nucléaire.
Pour y parvenir, il faudrait maintenir la température atteinte pendant au moins cinq minutes. Le Soleil n'a pas besoin de telles températures pour assurer la fusion nucléaire. En effet, la très forte densité de son noyau favorise les chocs, et la fusion, entre les noyaux d'atomes.
La technique humaine, qui ne bénéficie pas de cet avantage, doit y suppléer par le maintien d'une chaleur très élevée du plasma durant quelques minutes.
Si la science parvient à maîtriser la fusion nucléaire, elle permettra la production d'une énorme quantité d'énergie propre. Elle est par ailleurs pratiquement sans limites et ne génère pas de déchets radioactifs.

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Depuis le début du mois de mars, le temps est très perturbé sur la France. Cette météo maussade est notamment marquée, sur une bonne partie du pays, par des pluies soutenues et des orages à répétition. Comment expliquer que le printemps tarde autant à s'installer dans notre pays ?
Le responsable de ce temps dégradé est un phénomène météorologique appelé "goutte froide". Comme son nom l'indique, il s'agit d'une poche d'air froid, qui se maintient au-dessus de nos têtes, à une altitude d'environ 5 400 mètres. Il y règne des températures très basses, comprises généralement entre -20 et -36°C.
Cette zone d'air froid se détache de la masse nuageuse à laquelle elle appartient, se séparant en quelque sorte de la circulation d'air générale. D'où son nom de "goutte". Sa présence entraîne un conflit de masses d'air entre le sol er les courants d'altitude. C'est dans ce conflit qu'il faut rechercher, en partie, l'origine du mauvais temps qui stagne sur une partie du pays.
Par ailleurs, ces "gouttes froides" sont des zones de basse pression, associées à un temps très perturbé. Elles attirent les nuages, qui s'enroulent autour de ces poches d'air froid et s'immobilisent. Ainsi bloquées, ces masses d'air génèrent des orages et de fortes précipitations.
La goutte froide peut surplomber des secteurs très vastes ou s'immobiliser sur une zone beaucoup plus limitée. En fonction de son altitude et de son étendue, ce phénomène peut perturber le temps quelques jours ou plusieurs semaines.
Le déplacement très aléatoire de ces masses d'air froides rend les prévisions très difficiles. En effet, leur circulation dépend largement du comportement des courants d'air chaud qui les environnent.
Les habitants des régions concernées ne sont donc pas forcément avertis de la survenue de phénomènes climatiques brefs mais destructeurs, comme de puissantes rafales de vent ou des averses de grêle.
Même en l'absence de tels événements, une goutte froide peut provoquer d'importants dégâts. En effet, Si elle se maintient longtemps au-dessus d'une région, elle peut se traduire par d'intenses précipitations et même des inondations.

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