Sa découverte

Pauli, physicien reconnu du XXème siècle imagina la présence des neutrinos dans l'univers en 1933 à l'aide d'un simple constat d'une réaction appelée désintégration β ne respectant pas la loi de la conservation de l'énergie (l'énergie des réactifs est égale à celle des produits) :

4p => 4He + 2e⁺+ 2ve,

où : -2ve correspond aux neutrinos

     -p aux protons

     -He à l'hélium

     -e à la charge élementaire

Néanmoins, ce n'est que dans les années 50 que Frederick Reines (prix Nobel 1995) prouva scientifiquement leur existence.

 De plus, il existe différents types ou "saveurs" (la saveur, en physique des particules, est une caractéristique permettant de distinguer différents types de leptons et de quarks, deux sous-familles des fermions) de neutrinos :

Le neutrino, une particule secrète

Le neutrino, bien qu'il soit 100x moins grand qu'un proton pourrait certainement receler les secrets de l'histoire de notre Univers, de sa création et de son développement, notamment, sa masse approximative. De plus, ce dernier permettrait de fonder une nouvelle ère du nucléaire avec de nouvelles utilisations comme la détection de bombes nucléaires portables, le repérage des navires à propulsion nucléaires ou encore la détection des essais nucléaires sauvages.

Les différents types de détecteurs de neutrinos

Les neutrinos étant invisibles aux détecteurs, les scientifiques doivent utiliser une approche indirecte : ils enregistrent les particules chargées et flashs de lumière créés lorsqu’un neutrino frappe un atome, inférant ainsi sa présence.

Les neutrinos n’interagissant que très rarement avec la matière, la seule manière de les détecter et de mettre beaucoup de matière sur leur passage. Super-Kamiokande, détecteur de neutrinos situé au Japon, est rempli de 50 000 tonnes d’eau. Les neutrinos (produits par l’atmosphère terrestre, venant du Soleil, et générés par un accélérateur situé à 295 km de là), interagissent avec les molécules d’eau et produisent des particules chargées. A leur tour, ces particules produisent des flashs bleus (phénomène appelé « rayonnement de Tcherenkov »). Les capteurs de lumière situés dans le réservoir d’eau capturent et enregistrent cette lueur.

Le détecteur NOvA en construction à Ash River (Etats-Unis, Minnesota) utilisera un scintillateur liquide, produit chimique qui émet un flash lorsqu’une particule le traverse, pour observer les neutrinos envoyés depuis le Fermilab à 800 km de là. Mesurant 15,6 m de large, 15,6 m de haut et plus de 60 m* de long, NOvA sera l’une des plus grandes structures plastiques du monde.
Au lieu d’utiliser un grand réservoir rempli de liquide, le détecteur NOvA est très segmenté afin de récupérer plus d’informations sur les neutrinos. Les 14 000 tonnes de scintillateur liquide seront divisées en des milliers de tubes de PVC. Lorsqu’un neutrino frappera le détecteur, produisant des particules chargées et des éclairs, il sera possible de savoir précisément où l’interaction s’est produite et dans quelle direction les particules sont allées.

Une autre technologie permettant d’obtenir plus d’information sur les interactions des neutrinos est une grille de fils immergés dans un liquide détecteur. Placés sous haute tension, les fils attirent les particules chargées qui apparaissent lorsque les neutrinos interagissent avec le liquide. Cette technique employée par le détecteur de neutrinos ICARUS basé en Italie, révèle le chemin précis emprunté par les particules chargées produites lorsque les neutrinos interagissent avec l’argon liquide. Le détecteur LBNE qui sera situé au Sanford Lab (Etats-Unis, Dakota du Sud), est la prochaine génération de ce type de détecteur.

Au Pôle Sud, le détecteur IceCube, situé à 1500 à 2000 m de profondeur, détecte les neutrinos qui interagissent avec la glace. Avec ses 1 km³ c’est le plus grand détecteur de neutrinos au monde.

Sources : http://www.symmetrymagazine.org/article/february-2013/neutrinos-the-standard-model-misfits           

http://www.ece.fr/pdf/ece-poster-journee-science-neutrino.php

Pr Benazzouk and Pr Collins, Cambridge University

Alcool, Sport et Dopage

L'alcool, souvent consommé en vue d'obtenir un meilleur résultat sportif...

De nombreux sportifs peuvent être tentés à tort de prendre un verre d’alcool sous forme de vin, bière, apéritif ou autre, avant une pratique sportive pour obtenir un meilleur résultat et surtout lutter contre le stress.

Les fausses « bonnes vertus » de l’alcool

• L’alcool ne peut en aucun cas augmenter la force musculaire, même s’il faut de temps en temps être un peu « déconnecté » pour réaliser des efforts surhumains.
• L’inhibition induite par l’alcool peut jouer un rôle antistress. Toutefois, il faut l’utiliser à dose homéopathique, les inconvénients étant souvent supérieurs aux avantages.
• L’alcool n’augmente pas la confiance en soi. Au contraire, il s’agit d’un « faux-semblant », car sous l’emprise de l’alcool le sportif n’est pas lui-même.
• L’alcool tue effectivement les microbes, mais lorsqu’il est utilisé en alcool médical sur des plaies et blessures.
• L’alcool ne peut en aucun cas permettre un meilleur sommeil. Au contraire celui qui est induit par la prise d’alcool n’est pas réparateur.
• Il n’est pas un carburant du muscle.
• L’alcool accélère la déshydratation en modifiant nos capacités de régulation de la transpiration. Il aurait plus tendance à « couper les jambes » qu’à dynamiser le sportif.
• L’alcool allonge les temps de réaction visuels et auditifs, modifiant la bonne coordination provoquant      une mauvaise coordination, et limitant la rentabilité du geste.
• L’alcool modifie les capacités de jugement et augmente l’agressivité. Il nuit donc aux gestes sportifs.
• L’alcool pénalise le sportif en augmentant le mauvais travail musculaire et en diminuant les capacités de récupération.

Alcool et Sport

Le sport peut engendrer chez beaucoup de pratiquants un stress précompétitif. Pour ce faire, on peut être tenté de prendre des médicaments régulateurs du stress ou au dernier moment inhiber ce stress par la prise d’alcool.

Historiquement, on retrouve dans de nombreux récits le rôle de l’alcool dans le sport de haut niveau. Ainsi, pour l’anecdote, notre championne de tennis Suzanne Lenglen utilisa devant un public médusé à Wimbledon le cognac pour lutter contre une défaillance. Ceci est relaté dans le livre sur « La Diva du Tennis ». Le Docteur Jean-Pierre de Mondenard, dans le dictionnaire du dopage, éditions Masson, relate de nombreux autres exemples qui touchent de nombreux sports.

Il n’est en aucun cas licite de prendre de l’alcool sous toutes ses formes pour pratiquer un sport ou pour améliorer la performance. Par ailleurs, l’alcool peut potentialiser les mauvais effets d’autres médicaments, et agir de façon très néfaste sur la fonction hépatique, provoquant et amplifiant les maladies chroniques dont le cancer du foie.

Par ailleurs, depuis janvier 2004, l’Agence Mondiale Antidopage publie chaque année la liste des produits interdits faisant référence pour l’ensemble des sportifs français comprenant un chapitre particulier sur l’alcool.

Substances interdites dans certains sports

L’alcool (éthanol) est interdit en compétition seulement dans les sports suivants. La détection sera effectuée par éthylométrie et/ou analyse sanguine.

L’alcool (éthanol) est interdit en compétition seulement, dans les sports suivants. La détection sera effectuée par éthylométrie et/ou analyse sanguine. Le seuil de violation (valeurs hématologiques) est 0,10 g/L.

Conclusion

L’alcool n’est en aucun cas recommandé chez le sportif. Les calories apportées par l’assimilation d’alcool ne sont pas utilisables pour l’effort musculaire. Bien au contraire, l’alcool réduit les capacités physiques et provoque une surtoxication de l’organisme pouvant conduire à des complications hépatiques gravissimes.

L’alcool n’est pas une boisson qui réhydrate. Il ne permet pas de lutter efficacement ni contre le froid, ni contre la chaleur.

Si l’alcool a une réputation d’être déstressant, il faut savoir qu’il s’agit d’un produit reconnu comme dopant par dans de nombreuses fédérations sportives.

Enfin, il ne faut pas oublier la législation autoroutière, qui peut conduire le sportif comme tout citoyen à être déclaré positif lors de la conduite automobile (alcool test)

Par l’altération des facultés de réaction, l’alcool peut provoquer des accidents gravissimes dans de nombreux sports où la perte du contrôle de soi peut être dangereuse pour soi-même et pour les autres.

En période de récupération, et lors de la 3ème mi-temps, l’utilisation de l’alcool doit se faire avec modération et surtout respecter les règles en vigueur lors de la conduite automobile. 

Structure chimique d'un tétrahydrogestrinone (THG, Le Clair) molécule. THG est un stéroïde anabolisant. Ce médicament concepteur amélioration de la performance est utilisé dans le dopage sportif. 

Le cannabis a un effet psychotrope, c'est a dire qu'il agit sur le système nerveux en se fixant sur des récepteurs cannabinoïdes qui déclenchent ainsi la production d'un neuromodulateur (la dopamine) qui contrôle l'émotivité, la motricité, la mémoire de travail et la focalisation de l'attention.

Les effets dopants du cannabis sont quant à eux :

• Une action analgésique, qui réduit la sensation de douleur, la fatigue musculaire
• Une action euphorisante     
• Action sédative et anxiolytique (permet de lutter contre le stress avant/après la compétition)
• Une action psychostimulante (modification de la perception sensorielle, réduction du champ de vision)

3 - Quels sont les dangers/risques secondaires de la prise de cannabis ?

A court terme :

• Augmentation du pouls
• Diminution de la salivation (qui se traduit par une bouche sèche)
• Un gonflement des vaisseaux sanguins (yeux rouges)
• Quelque fois une sensation de nausée

A long terme :

• Accoutumance     

Les stimulant

Les amphétamines, la cocaïne, la caféine, l'éphédrine et les produits dérivés sont les plus utilisés.

Les stimulants sont consommés pour accroître la concentration et l'attention, réduire la sensation de fatigue. Ils augmentent l'agressivité et font perdre du poids.

Ces produits interviennent sur le système cardio-vasculaire et neurologique. Leur consommation peut entraîner des troubles psychiatriques.

Le dépassement du seuil psychologique de la fatigue entraîné par l'usage de ces substances peut provoquer des états de faiblesse pouvant aller jusqu'a l'épuisement, voire jusqu'a la mort.

Sources: http://gdb237.free.fr/tpe/?page=dopants 

Profeseur Sanchez.

La théorie des cordes est une théorie de la physique théorique ayant pour but de concilier théorie de la relativité générale d'Einstein et mécanique quantique .

Mais cela ne s'arrete pas là, la théorie des cordes serait capable d'unifier les quatre forces élémentaires de l'univers (voir arcticle "les quatres forces dans l'univers).

La théorie des cordes repose sur l'idée que toute matière serait constituée de cordes qui vibrent sous différentes fréquences (ce qui reprend la théorie de la dualité onde-particule).

 Elle a été imaginée à partir de la découverte de Gabriele Veneziano qui, en faisant s'entrechoquer deux hadrons (particule subatomique réagissant sous l'interaction forte) en formait de nouveaux telles des ondes qui en créent d'autres en s'entrechoquant.

Cette théorie est encore à l'état de simple hypothèse mais pourrait révolutionner notre vision de l'univers.

sources: Futurasciences, Wikipedia

Pr Benazzouk

Des chercheurs de l’université technique de Vienne (Autriche) ont élaboré une application de réalité virtuelle qui donne l’illusion de se promener dans un labyrinthe sans fin, alors que l’on tourne simplement en rond. Les pièces et les couloirs fictifs que voit la personne sont générés dynamiquement, de manière à correspondre à l’espace physique réel dans lequel elle évolue. Cette technique repose sur un algorithme nommé Flexible Spaces (espaces flexibles) qui organise l’environnement virtuel à la volée, à partir de paramètres aléatoires.

Visites de musées virtuels, jeux vidéo, entraînements militaires, circuits touristiques, voici quelques applications potentielles citées par les chercheurs de l’université technique de Vienne.

Mr Um-Chin

NOM : Neutron

SYMBOLE : n, n⁰

TYPE DE PARTICULE : particule subatomique

FAMILLE : fermion

MASSE : 939,565 MeV (1,67494X10⁻²⁷kg)

SPIN : ½

CHARGE ELECTRIQUE : 0 C

REMARQUES : il est formé de 3 quarks ( 1 quark up 2 quark down), ce qui en fait un baryon.

Le neutron est 1,0014 fois plus massif que le proton .

La quantité de neutrons dans un noyau ne modifie pas la nature de l'atome mais change ses propriétés chimiques (une molécule d'eau à 1 neutron est nomée deutérium) .

Le neutron possède une antiparticule, l'antineutron .

Pr Benazzouk

NOM : proton

 SYMBOLE : p+

TYPE DE PARTICULE : particule subatomique

FAMILLE : fermion

MASSE : environ 938 MeV (Méga électrons Volt, unité de mesure de l’énergie), ce qui équivaut à environ 1 672 623x10⁻²⁷kg

CHARGE ELECTRIQUE : 1,602 176 53×10^-19 C

COULOMB = unité de charge élélctrique dans le systeme international, c'est la quantité d'électricité présente dans un objet lorsque celui-ci est soumis à une intensité de 1 Ampère .

SPIN : ½

SPIN= le spin d’une particule est son moment cinétique (grandeur vectorielle conservée utilisée pour décrire l’état général de rotation d’un système physique) intrinsèque.

Une particule de spin entier est un boson. Une particule de spin demi-entier est un fermion.

Les BOSONS sont tels qu’on peut en remplir une boite à l’infini tant que les parois sont solides :             

Une boite peut toujours être plus lumineuse.

Les FERMIONS sont la matière : on peut on remplir une boite jusqu’à ce qu’il n’y ai plus de place.       

Pr Benazzouk                    

Sources :Wikipedia futurascience

Une batterie en papier a récemment été dévoilée à Grenoble.Elle se nomme Papel et son principal avantage étant situé au niveau du prix de production et à la faible consommation de produits nocifs qui ne se recyclent pas, elle devrait vite trouver des investisseurs selon les chercheurs.

A la base de cette invention, des granules de graphite et de lithium, du fer et du phosphate combinés dans un ensemble sans polymères, ni solvants et ni supports métalliques !

Pr Collins

NOM : photon

TYPE DE PARTICULE : particule élémentaire

MASSE : nulle

VITESSE : environ 300 000km/s

CHARGE : nulle

USAGE : constituant de la lumière

DECOUVERTE : Planck/Einstein

PROPRIETE : -Les échanges d’énergie ne peuvent se faire que par paquets appelés quantum. Le quantum étant la   plus petite quantité  d’énergie échangeable    

                            -Tout rayonnement répartit son énergie sur un ensemble de particules transportant

                        chacun un quantum d’énergie

Pr Benazzouk

LE PHOTON PEUT-ÊTRE CONSIDÉRÉ SOIT COMME UNE PARTICULE, SOIT COMME UN RAYONNEMENT

Qu’est ce qu’est un prix Nobel ?

Le prix Nobel  est une récompense de portée internationale. Remis pour la première fois en 1901, les prix sont décernés chaque année à des personnes « ayant apporté le plus grand bénéfice à l'humanité », par leurs inventions, découvertes et améliorations dans différents domaines de la connaissance.

Le prix Nobel de physique 2012

Comme chaque année un prix Nobel de physique a été décerné. En 2012 Serge Haroche a été récompensé pour avoir réussi à observer un photon, la particule élémentaire composant de la lumière. Il s’agit d’un long combat qui dure maintenant depuis plus de dix ans ; en effet il était dans le passé impossible d’observer des photons sans les détruire étant donné que ces derniers étaient bien trop fragiles. Cet exploit est devenu réalisable un jour de 2006 alors qu’il était dans son bureau, Serge Haroche reçoit Michel Brune (physicien) qui lui explique que les photons ont rebondis deux milliards de fois dans une boite recouverte de miroir de cuivre. C’est à partir de cette découverte que le célèbre physicien a pu observer le fameux graal tant recherché …

Petite biographie sur Serge Haroche :

Serge Haroche est né le 11 septembre 1944 à Casablanca. C’est un physicien français (physique quantique).En 2009, il obtient la médaille d’or du CNRS. Il devient colauréat du prix nobel de Physique avec l'Américain David Winelanden 2012. Il est membre de l’académie des sciences.

Pr Collins et Mr Um-Chin

                                                                  LE BOSON DE HIGGS

Tout le monde sait ce qu’est la matière mais voila 50 ans qu’on essaie de comprendre qu’est-ce qui fait sa masse.

En 1964 trois physiciens, Brout, Engluent et Higgs,théorisent l’existence d’une petite particule invisible mais qui accorderait une masse à

la matière.                                                     

Sans le boson de Higgs, la gravité n’aurait plus aucune utilité: rien n’existerait !

Le boson de Higgs joue donc un rôle primordial dans la structure de l’univers.

C’est pour cette raison qu’on l’a surnommé «particule de Dieu ».

C’est ainsi que le 4 juillet 2012, soit 50 ans après, on le découvre dans l’accélérateur de particule du CERN. C’est l’une des plus grandes découvertes de la physique quantique.

Cela nous permettra désormais de mieux comprendre notre univers.

Pr Benazzouk