LE
6 JUIN 2012 : LE TRANSIT DE VENUS , NE PAS MANQUER !
(29/05/2012)
Ce
6 Juin se produit un événement exceptionnel qui a beaucoup compté dans
l’histoire de l’astronomie, le passage (ou transit) de la planète Vénus
devant le Soleil.
C’est un événement rare,
car Vénus et la Terre ne sont pas tout à fait dans le même plan, donc il
faut une sacré dose de chance pour que celles-ci soient alignées avec le
Soleil.
Cela
se produit en fait tous les 110 ans, avec une répétition 8 ans après le
premier passage.
Le
dernier passage s’est produit en 2004 et il était visible de France,
comme nous
l’avions rapporté à l’époque.
Le
prochain après celui de Juin aura lieu en 2117, donc si vous loupez celui
du 6 Juin….
Malheureusement
il ne sera pas visible entièrement d’Europe, le meilleur endroit sera
Hawaï !!
Pour
ceux qui n’ont pas le plaisir d’aller dans cette île paradisiaque, la
SAF avec notre ami Guy Artzner de l’IAS et de la commission du Soleil de
la SAF nous propose d’assister à la fin de ce phénomène (en effet il se
produit en tout début de matinée) à l’Observatoire
Camille Flammarion de Juvisy sur Orge.
Voici
les dernières informations qu’il nous fournit :
Cette annonce sur le
passage de Vénus des 5-6 juin 2012 vient en complément au numéro de juin
de la revue L’Astronomie de la Société astronomique de France (SAF).
En Europe, seule la
fin du passage sera visible, en cas de beau temps, en début de matinée le
mercredi 6 juin 2012.
Les instants
critiques seront le troisième contact, quand le disque noir de la planète
commence à sortir du disque solaire, et le dernier contact, quand le petit
croissant noir disparaît, avant de revenir en 2117.
Le passage de Vénus
de 2004 a été observé dans le parc de l’Observatoire Camille Flamamrion
à Juvisy, ce qui a mené à la restauration de la coupole. Je souhaite récidiver.
Les circonstances sont moins favorables. Des mesures in situ faites le 21
avril, le 8 mai et le 13 mai montrent que l’observation sera impossible
depuis le parc, rasante depuis la terrasse jouxtant la coupole, confortable
depuis la lunette, en cas de beau temps, bien sûr.
La capacité
d’accueil est de 19 personnes. Le rendez-vous est à 5 h 30, temps civil.
Les retardataires
devront disposer d’un téléphone portable pour appeleren haut.
Le troisième contact
est à 6 h 37, le dernier contact à 6 h 55.
Les personnes intéressées
se feront connaître auprès de Guy Artzner
Domicile 01 69 20 91
17 ou guy.artzner à m4x.org
Bureau 01 69 85 85 84
avec boîte vocale, ou guy.artzner à ias.u-psud.fr
Il y a une
incertitude dans la simulation ci-dessous.
Dans tous les cas,
l’extrême fin du passage sera observable depuis la terrasse, et une
grande partie de la fin du passage sera observable depuis la lunette.
Simulation du lever du soleil le 6 juin à
partir de mesures effectuées ciel couvert au lever le 8 mai.
La direction de visé est horizontale.
La position haute du disque solaire simulé
correspond à l’instant du troisième contact
Pour
tout comprendre sur le phénomène des transits et leur influence en
astronomie, voir
ma présentation.
SPACE
X : SUCCÈS POUR LA PRIVATISATION DE L’ESPACE.
(29/05/2012)
Après
un premier lancement prototype avec succès de la Fusée Falcon 9 en 2010,
dont nous
avons parlé dans ces colonnes, et un report de départ 24h plus tôt,
la société privée Space X dirigée
par le milliardaire Elon Musk a réussi cette fois à lancer une navette vers l’ISS.
C’est
après en avoir fini avec les missions navette, que la NASA se tourne
maintenant vers les entreprises privées pour envoyer des astronautes et du
fret dans l’espace.
Le
22 Mai 2012, Space X a lancé avec succès de la base de Cap Canaveral, une
fusée Falcon avec comme charge utile la
navette Dragon contenant près d’une demie tonne de fret, avec comme
mission de s’amarrer à l’ISS.
Photo
Crédit: SpaceX/Roger Gilbertson
Une
dizaine de minutes plus tard, la capsule était en orbite terrestre et avait
déployé ses panneaux solaires, elle se dirige maintenant vers l’ISS.
Énorme
succès !
Voici
une vidéo du lancement.
Vidéo
La
trajectoire correcte pour atteindre la Station va durer près de deux jours
et le 24 Mai 2012 Dragon est en vue de l’ISS, le bras manipulateur de
celle-ci est prêt
à la capturer et à l’attacher au bon port de l’ISS.
Space
Station Crew Welcomes World's First Commercial Cargo Craft durée : 14 minutes
Vidéo de la NASA
Dragon
Grappled and Berthed to Station durée
: 9
min
L’écoutille
du Dragon est ouverte ensuite, conformément aux consignes de sécurité,
les astronautes portent
masques et lunettes de protection (goggles en anglais !) au cas ou
des objets pourraient être projetés à l’ouverture.
Une courte vidéo de l’ouverture.
La
capsule va rester accrochée pendant 3 semaines à la station avant de
retourner sur Terre et être récupérée après déploiement de son
parachute (comme Apollo).
NEIL
ARMSTRONG : UNE DE SES EXTRÊMEMENT RARES INTERVIEWS .
(29/05/2012)
Un
grand merci à notre ami François Van Essen, de Paris, qui nous signale
qu’une des très rares interviews de Neil Armstrong, le premier homme à
avoir posé le pied sur la Lune, existe sur le Net. Elle a été donnée il
y a peu en 2011 à une
télévision Australienne.
Il
nous raconte ses souvenirs de ce vol Apollo XI et aussi de son parcours après
cette extraordinaire aventure.
Bien
sûr l’interview est en anglais, mais c’est un événement unique, donc
courrez y !
L’ÉCLIPSE
ANNULAIRE DE MAI 2012 : SURPRENANTE VUE DE L’ESPACE !
(29/05/2012)
Le
21 Mai 2012 s’est produite une éclipse annulaire de Soleil, annulaire
cela signifie que la Lune est plus loin de nous et ne recouvre pas entièrement
le disque solaire. cela ne s’est malheureusement pas produit pour nous en
Europe. Voir la zone
de visibilité.
Par
contre vue de l’espace, par exemple par un satellite d’observation de la
Terre comme le MTSAT, on peut suivre le cheminement de l’ombre sur le
globe terrestre, cela donne la photo ci-dessous, assez exceptionnelle.
Pour
voir la photo complète, clic sur l’image.
Crédit:
Planetary Habitability Laboratory at UPR Arecibo, NASA, EUMETSAT, NERC,
University of Dundee.
L’astronaute
Don Pettit a même filmé cette ombre depuis l’ISS et en a fait une
courte vidéo.
De
belles vues prises depuis la Terre sont aussi disponibles sur différents
sites comme :
La
NASA a sorti une vidéo explicative et historique sur ce type d’éclipse :
What’s
up de Mai 2012 par le JPL sur l’éclipse annulaire.
LES
PLANÈTES ORPHELINES : ELLES SERAIENT PLUS NOMBREUSES QUE LES AUTRES !
(29/05/2012)
On a longtemps pensé que les planètes ne
pouvaient exister qu’autour d’une étoile, comme restes de la matière
stellaire qui n’avait pas participé à la constitution de l’étoile
centrale.
Et bien cette pensée semble être erronée ;
en effet, on découvre
de plus en plus de planètes isolées qui ne tournent autour
d’aucune étoile, et qui restent ainsi seule dans le vide galactique, ce
sont des planètes orphelines (lone planets ou free floatings planets ou
orphan planets en anglais)
Ces planètes sont détectées comme les
exoplanètes (en fait ce sont des exoplanètes mais qui ne tournent autour
d’aucune étoile) par la méthode des micro
lentilles gravitationnelles (micro lensing en anglais), celle-ci vous
est expliquée par Roger Ferlet dans le compte rendu de sa conférence.
Cette méthode nécessite un parfait alignement entre planète, étoile
lointaine et la Terre, alors la planète invisible agit comme une loupe et
amplifie la lumière de la source lumineuse située derrière, révélant
ainsi son existence.
On découvre de nombreuses planètes solitaires
de cette façon. Étant donné que la méthode de détection repose sur un
hasard extraordinaire d’alignement favorable, cela signifie certainement
que ces planètes sont très nombreuses.
De plus, il apparaît, suite aux derniers relevés,
que ces planètes seraient en fait beaucoup plus nombreuses que celles
orbitant une étoile. C’est ce que vient de publier une équipe
internationale de scientifiques menée par le professeur Chandra
Wickramasinghe, Directeur du Buckingham Centre for Astrobiology à l’Université
de Buckingham, UK.
La propriété de telles planètes ne tournant
autour d’aucune étoile, est qu’elles ne sont pas soumis au rayonnement
de leur étoile par principe, donc certainement une température plus froide
(trop ??) à leur surface, donc peut être des conditions favorables à
la vie.
Voilà pourquoi elles sont intéressantes.
Dessin : NASA/JPL
Ces scientifiques pensent que ces planètes
trouvent leur origine dans les premiers instants de l’Univers (quelques
millions d’années), et qu’elles pourraient peut être rendre compte de
la fameuse « masse manquante » de l’Univers.
Ces planètes ont probablement un jour été en
orbite autour d’une étoile, mais très loin de leur attracteur, si bien
que pour des raisons encore inconnues, elles
auraient quitté leur système stellaire un jour, attiré par une
autre étoile.
On peut voir sur la vidéo ci-après proposée
par la NASA, une représentation de la détection de telles planètes.
Vidéo de simulation :
La
vidéo commence avec le centre de notre galaxie, une étoile brille en arrière
plan, cet éclat furtif est dû au passage d’une planète orpheline
invisible, cette planète jouant le rôle de loupe.
Le
point bleu représente la planète et a été agrandie afin d’avoir plus
de visibilité ; l’étoile correspond au point lumineux central.
La durée de cet effet de lentille dépend de
la masse de la planète passant devant l’étoile.
La
simulation est de M.
Freeman (University of Auckland, New Zealand).
LA
SN 2010jl : ELLE BRISE SON COCON DE GAZ.
(29/05/2012)
Crédit
photo : X-ray: NASA/CXC/Royal Military College of Canada/P.Chandra et
al); Optical: NASA/STScI)
De
récentes
observations avec le télescope spatial en X, Chandra ont montré la
première vraie preuve d’un choc de Super Nova sur le cocon de gaz éjecté
par l’étoile peu de temps avant son explosion.
Cette
Super Nova découverte
le 3 Nov 2010, porte le doux nom officiel de SN2010jl, elle est située
dans une galaxie proche, UGC 5189A à seulement 160 millions d’années
lumière dans la constellation du Lion. On pense que cette SN aurait explosé
en Octobre 2010.
L’image
que l’on voit ci-contre est une image composite des informations X de
Chandra (en violet) et des informations dans le visible de Hubble (en rouge,
bleu et vert).
Chandra
a observé cette SN en Décembre 2010 et en Octobre 2011 ; c’était une des plus lumineuses jamais détectée
en X.
Dans
le visible par contre, elle n’était que 10 fois plus lumineuse qu’une
SN « normale ».
C’est
une SN de type II, correspondant à l’effondrement d’une étoile massive
sur elle même, et de sous
classe « n », qui interagit fortement avec le gaz de l’étoile.
Si
la première des observations de Chandra a montré une forte absorption de
l’explosion par le cocon de gaz entourant la SN, la deuxième observation
faite un an plus tard, montre l’onde de choc de cette explosion en train
de percer ce cocon gazeux.
Les
mesures effectuées par Chandra indiquèrent une température du gaz de
l’ordre de 100 millions de degrés !
Les
relevés du spectre dans le visible de la super nova conduisent au scénario
suivant : la matière autour de la SN a été chauffée et ionisée par
les rayons X lorsque l’onde de choc a pénétré celle-ci.
C’est
la première fois que l’on voit directement ce genre d’interaction. Cela
pourrait éclairer le fait que certaine SN sont beaucoup plus lumineuses que
d’autres.
Une nouvelle image
des environs de la nébuleuse par réflexion Messier 78, juste au nord de la
Ceinture d’Orion, révèle des nuages de poussière cosmique « enfilés
» dans la nébuleuse comme un rang de perles. Les observations, réalisées
avec le
télescope APEX, utilisent le
rayonnement thermique des grains de poussière interstellaire pour montrer
aux astronomes les endroits où de nouvelles étoiles sont en cours de
formation.
La
poussière peut paraître ennuyeuse et sans intérêt – une surface
crasseuse qui occulte la beauté d'un objet.
Mais, cette nouvelle
image de Messier 78 et de ses environs en révélant le rayonnement
submillimétrique provenant des grains de poussière dans l'espace, montre
que la poussière peut être éblouissante.
La poussière est
importante pour les astronomes, car les nuages denses de gaz et de poussière
sont le lieu de naissance des nouvelles étoiles.
Au centre de cette
image, on voit Messier 78, aussi appelée NGC 2068.
Lorsqu'on l'observe
en lumière visible, cette région est une nébuleuse par réflexion, ce qui
signifie que l'on voit un pâle rayonnement bleu provenant de la lumière
des étoiles se réfléchissant sur les nuages de poussière.
Crédit :ESO/APEX
(MPIfR/ESO/OSO)/T. Stanke et al./Igor Chekalin/Digitized Sky Survey 2
Les observations d'APEX
sont superposées à l'image en lumière visible et apparaissent ici en
orange. Sensibles aux plus grandes longueurs d'onde, ces observations révèlent
le léger rayonnement d'amas de poussière froids et denses dont certains
peuvent atteindre une température aussi froide que -250 °C.
En lumière visible
cette poussière est sombre et obscure, c'est la raison pour laquelle les télescopes
comme APEX sont si importants pour étudier les nuages poussiéreux où les
étoiles sont nées.
Un filament observé
par APEX apparaît, en lumière visible, comme une bande de poussière
sombre traversant Messier 78. Ceci nous indique que de la poussière très
dense se trouve devant la nébuleuse par réflexion, bloquant sa lumière
bleuâtre. Une autre région proéminente de poussière brillante observée
par APEX se superpose avec la lumière visible de Messier 78 sur son bord
inférieur. L'absence d'une bande de poussière sombre correspondante sur
l'image en lumière visible nous indique que cette région dense de poussière
doit se trouver derrière la nébuleuse.
Les observations du
gaz dans ces nuages révèlent du gaz s'écoulant à grande vitesse depuis
quelques-uns des paquets de matière très dense. Ces écoulements sont éjectés
par de jeunes étoiles encore en formation dans le nuage environnant. Leur
présence indique donc clairement que ces paquets sont en train de former
activement des étoiles.
NGC 2071, une autre nébuleuse
par réflexion, se trouve en haut de l'image.
Alors que les régions
au bas de cette image n'hébergent que de jeunes étoiles de faible masse,
NGC 2071 contient pour sa part une jeune étoile plus massive dont la masse
a été estimée à cinq fois celle du Soleil et située sur le point le
plus brillant que l'on voit sur les observations d'APEX.
Les observations d'APEX
utilisées sur cette image ont été conduites par Thomas Stanke (ESO), Tom
Megeath (University of Toledo, USA), et Amy Stutz (Max Planck Institute for
Astronomy, Heidelberg, Allemagne).
Pour en savoir plus
sur cette région observée en lumière visible, comprenant la nébuleuse Mc
Neils, un objet extrêmement variable récemment découvert, vous pouvez
lire le
communiqué eso1105.
Voici la page
des vidéos, dont notamment celle-ci qui est un zoom impressionnant au
travers de notre Galaxie vers M78.
Vidéo ESO
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M57 :
UNE VUE INHABITUELLE ! (29/05/2012)
L’anneau
de la lyre ou M57 ou NGC 6720 (Ring Nebula en anglais) est une des figures
les plus emblématiques du ciel, accessible même aux moins expérimentés
des astronomes amateurs.
Elle
apparaît généralement comme
ceci dans un petit télescope, la photo a été faite par Marc Jousset
un presque professionnel.
Un
télescope spatial comme Hubble, dans le domaine visible, le voit lui comme
ceci.
Un
télescope spatial spécialisé dans l’Infra Rouge comme Spitzer, le verra
comme
cela.
On
pensait donc avoir tout vu sur cette célèbre nébuleuse
planétaire, et bien non !
Un
APOD du 20 Avril 2012
nous donne à voir une nouvelle version de M57 (voir photo ci-contre), qui
est un composite d’une image en H
alpha du télescope Subaru de 8,2m, d’une image de Hubble, et
d’images prises à partir de télescopes terrestres parle célèbre R
Gendler lui même.
Le
nuage lumineux correspond à la propagation de la matière gazeuse provenant
de l'explosion de l’étoile centrale. On voit particulièrement bien ce nuage de gaz (Hydrogène) se propageant dans
l'espace et notamment les volutes colorées en rouge.
Cet
anneau fait approximativement 1 année lumière de diamètre et est situé
à 2000 al de nous.
Les
radiations UV intenses de l’étoile centrale ionisent les atomes du gaz,
notamment l’Oxygène qui produit cette couleur bleu/vert caractéristique
et l’Hydrogène qui provoque l’émission rouge.
LE
SOLEIL :.IBEX ET L’HÉLIOSPHÈRE.
(29/05/2012)
Depuis
des décennies, les scientifiques avaient accepté l’idée que l’immense
bulle de gaz et de champ magnétique générés par le Soleil (l’héliosphère)
se déplaçait dans l’espace en créant trois limites ou trois couches
distinctes qui se terminaient en une onde choc similaire à l’onde créée
par
un avion dépassant la vitesse du son.
Les
deux sondes Voyager ont confirmé l’existence de la première limite et
montré que la seconde existe, par contre ils ont mis en évidence la dissymétrie
de la bulle.
Rappel :
'héliosphère c'est une zone en forme de bulle allongée créée par les
vents solaires qui rencontrent le milieu interstellaire (ISM : interstellar
medium); elle s'étend très loin dans l'espace, bien au delà de
Neptune.
La
limite de cette bulle s'appelle l'héliopause.
L'endroit
où se produit le choc avec le milieu interstellaire donne lieu à une onde
de choc appelée aussi choc terminal ou "Termination
shock" en anglais.
Les
dernières données de ce satellite
IBEX (Interstellar Boundary Explorer) et des deux sondes Voyager qui ont étudié
les limites du système solaire, indiquent que le
Soleil n’a pas une telle onde de choc.
Il
semblerait que l’héliosphère ne se déplace pas assez vite dans
l’espace interstellaire pour former une vraie onde de choc dans ce milieu
si ténu. (pour info : le Soleil se déplace quand même à 230km/s
autour du centre galactique !)
Il
se formerait plutôt ce que nos amis anglo saxons appellent une Bow Wave,
que l’on pourrait traduire par vague de choc.
Mais
alors que notre étoile fonce à 230km/s dans la galaxie, comment se fait-il
que les vitesses mesurées sont 10 fois plus faibles ?
Ne
trouvant pas la réponse, j’ai donc posé la question à Ed Stone, le papa
des Voyager et spécialiste de l’héliosphère.
Voici
sa réponse, qui me paraît maintenant évidente :
« C’est
un peu similaire au phénomène des vents sur la Terre, même si la Terre
orbite le Soleil à 30km/s, en fait tout tourne à cette vitesse à la
surface terrestre. Ce que l’on pourrait mesurer (par exemple les vents)
n’est qu’un vitesse
relative par rapport à la Terre.
Le
même phénomène se produit avec le Soleil (et le système solaire) autour
du centre galactique. Ce que l’on mesure (ici IBEX) l’est relativement
au Soleil, aux étoiles proches et au nuage
interstellaire local (LIC). C’est la vitesse de ce vent interstellaire
qui a été mesurée par IBEX »
IBEX
a aussi détecté une sorte
de ruban (en rouge) de particules énergétiques de type ENA (Energetic
Neutral Atoms)
En
effet l’héliosphère voyage à approx 80.000 à 100.000km/h dans la
galaxie, et elle rencontre des nuages interstellaires chargés.
Crédit:
SWRI
L’héliosphère
est baignée par des champs magnétiques énormes (représentés par les flèches
noires allant duvers le haut
sur le graphique), elle rencontre la matière interstellaire à la vitesse
de quelques 80.000km/h (représentée par la flèche bleue).
Cette
vitesse mesurée par IBEX semble trop faible de 10.000km/h par rapport à ce
qui était supposé, ce qui renforce l’idée qu’il n’y aurait pas
d‘onde choc finalement, un peu comme un avion trop lent qui n’aurait pas
émis le bang du mur du son.
IBEX
nous donne une vue globale nous dit Éric Christian scientifique de la
mission IBEX et qui était aussi dans le passé affecté au programme
Voyager. De plus les sondes Voyager se trouvent dans cette zone, ce qui nous
permet de l’étudier à partir de deux endroits différents. La
combinaison de ces informations confirme l’absence de cette onde de choc.
C’est une donnée importante, parce que cela pourrait indiquer que l’héliosphère
soit plus robuste que ce que l’on pensait, et repousser ainsi plus
facilement les rayons cosmiques.
HERSCHEL:.UN
FILAMENT DE CENTAINES DE GALAXIES.
(29/05/2012)
Nos amis Canadiens de la célèbre Université
McGill de Montréal ont participé à cette extraordinaire découverte grâce
au télescope spatiale européen Herschel. Voici une partie
du communiqué :
Cette découverte
constitue une occasion unique d'étudier l'évolution des galaxies et des
structures cosmiques
Une équipe dirigée
par des chercheurs de l'Université McGill a découvert, à l'aide du télescope
de l'Observatoire spatial Herschel, un immense
filament d'une extrême luminosité composé d'une multitude de galaxies et
de milliards de nouvelles étoiles.
Ce filament relie
deux amas galactiques qui, jumelés à un troisième, entreront en collision
et donneront naissance à l'une des plus grandes supergalaxies de l'Univers.
Ce filament est la
première structure de cette nature observée en cette ère déterminante de
construction cosmique caractérisée par la naissance de supergalaxies, ces
gigantesques formations composées de milliers de galaxies.
Grâce au rayonnement
de ce pont galactique, les astronomes jouissent d'une occasion unique d'étudier
l'évolution des galaxies et les mécanismes par lesquels elles fusionnent
pour former des supergalaxies.
« Nous sommes emballés
d'avoir découvert ce filament, car nous croyons que l'intense formation d'étoiles
observée dans ses galaxies résulte de la consolidation des supergalaxies
qui l'entourent », explique Kristen Coppin, boursière postdoctorale en
astrophysique à l'Université McGill et auteur principale d'un article
publié récemment dans la revue scientifique The Astrophysical
Journal Letters.
« Ce pont de matière
stellaire lumineuse nous permet de mieux comprendre comment l'évolution des
structures cosmiques sur de très grandes échelles influe sur l'évolution
de chacune des galaxies qui y sont emprisonnées », affirme Jim Geach,
l'un des coauteurs de l'article et également chercheur à McGill.
Ces
3 amas galactiques du super amas RCS2319 sont sur la photo de gauche prise
dans le visible et le X (violet). Le filament n’est pas visible dans ces
longueurs d’onde. Les observations de Herschel sont sur la partie droite
avec codage des couleurs représentant des émissions IR de plus en plus
fortes. En effet Herschel détecte l’émission IR de ces poussières
chauffées par le rayonnement des étoiles en formation. (la 3ème
galaxie est hors du cadre en haut à droite).
L’ellipse blanche signale la zone de 8
millions d’années lumière de ce filament sur chaque image.
Crédit: ESA/NASA/JPL-Caltech/CXC/McGill Univ.
Le filament
intergalactique renferme des centaines de galaxies, s'étend
sur huit millions d'années-lumière et relie deux des trois amas qui
forment une supergalaxie appelée RCS 2319.
Cette nouvelle
supergalaxie est une formation exceptionnellement rare et distante, dont la
lumière s'est rendue jusqu'à nous en plus de sept
milliards d'années.
La supergalaxie RCS 2319
fait l'objet d'une importante étude observationnelle dirigée par le
professeur Tracy Webb et son équipe du Département de physique de
l'Université McGill. De précédentes observations dans le domaine visible
et celui des rayons X avaient permis de découvrir les noyaux des amas et de
présumer de la présence d'un filament. Toutefois, ce n'est qu'après que
des astronomes eurent observé cette région à l'aide du télescope de
l'Observatoire spatial Herschel que l'intense activité de formation
stellaire est apparue clairement.
Les nuages de poussière
masquent la plus grande partie de cette activité au début de l'Univers,
mais des télescopes comme celui de l'Observatoire spatial Herschel sont
assez puissants pour détecter la lumière infrarouge dégagée par cette
poussière lorsqu'elle est chauffée par les étoiles naissantes. (L'Observatoire
spatial Herschel est issu d'un programme de l'Agence spatiale européenne
auquel la NASA apporte un soutien important.)
La quantité de lumière
infrarouge permet de croire que les galaxies qui composent le filament
produisent l'équivalent d'environ
1000 masses solaires de nouvelles étoiles chaque année.
Aux seules fins de
comparaison, la Voie lactée produit l'équivalent d'environ une masse
solaire de nouvelles étoiles chaque année.
Selon les chercheurs,
cette prodigieuse activité de formation stellaire dans le filament tient au
fait que les galaxies qui le composent sont contenues dans un volume
cosmique relativement faible sous l'effet de la force gravitationnelle. «
Un taux élevé d'interactions et de fusions entre les galaxies pourrait
perturber leurs réservoirs gazeux et favoriser de grands sursauts de
formation stellaire », explique Jim Geach.
En étudiant le
filament, les astronomes pourront tenter de répondre à cette question
fondamentale qui est de savoir qui, de la nature ou du milieu, exerce
l'influence la plus déterminante sur la vie d'une galaxie.
« L'évolution
d'une galaxie est-elle dominée par ses propriétés intrinsèques - comme
sa masse totale - ou par des milieux cosmiques à plus grande échelle qui déterminent
la croissance et l'évolution des galaxies?, se demande Jim Geach. Le rôle
du milieu sur l'évolution des galaxies est l'un des principaux sujets d'étude
de l'astrophysique moderne. »
Les galaxies observées
dans le filament RCS 2319 migreront ultérieurement vers le centre de
la supergalaxie en formation.
Les astronomes
estiment qu'au cours des sept à huit milliards d'années qui viendront, le
filament RCS 2319 prendra la forme de supergalaxies colossales dans
l'Univers local, comme l'Amas de Coma voisin. Ces amas évolués sont chargés
de galaxies elliptiques « rouges et mortes » principalement
composées de vieilles étoiles rougeâtres plutôt que d'astres plus
jeunes.
« Ces galaxies que
nous considérons comme des explosions d'étoiles dans le filament RCS 2319
sont destinées à mourir sous l'effet de la force gravitationnelle de l'une
des structures les plus massives de l'Univers », affirme Jim Geach. «
Nous avons pu les observer au stade le plus important de leur évolution. »
Notre ami Robert
Clar de la région parisienne, nous informe des derniers développements
du télescope spatial James Webb, dont la pérennité a semblé maintes fois
mise en cause.
Le James Webb Telescope enfin de l'espoir:
informations extraites de la revue" Aviation week and space
technology" semaine 23-30 avril 2012 pages 26, et 36-37
·Après de nombreuses difficultés financières dues au fait que le
Congrès n'accordait des crédits que année par année, le projet du JWST
semble maintenant à peu près assuré de se développer jusqu'au lancement
en 2018.
·En effet le Congres vient de voter des crédits prévisionnels jusqu
en 2017 pour atteindre 8,763 milliards de US dollars pour l'ensemble du
projet.
·Rappelons qu'il comprend, entre autres,
un miroir primaire composite de
6.4 m de diamètre (contre seulement 2.4m pour Hubble) réalisé
par l'assemblage de 18 miroirs hexagonaux en béryllium, un écran de
protection contre les radiations solaires de la taille d'un court de tennis,
une caméra infra rouge composée de 2 modules optiques prévus pour
fonctionner à 35 K avec 45 millions de pixels et qu'il sera lancé par une
fusée Ariane 5ECA pour se placer au point de Lagrange L2 à environ
1,5 millions de la terre , ce qui en particulier exclue toute
possibilité de correction éventuelle ultérieure ( comme cela a été
possible avec Hubble).
·De plus tenant compte de l 'expérience industrielle passée la date
prévisionnelle de 2018 tient compte d'une "réserve" de 13
mois pour faire face à d'éventuels imprévus .
VU D'EN HAUT :.FROM RUSSIA WITH LOVE !(29/05/2012)
Crédit
image : Russian Federal Space Agency / Research Center for Earth
Operative Monitoring (NTS
OMZ)
Une
image inattendue de notre planète, elle a été prise par un satellite météorologique
russe, Elektro-L.
Contrairement
à ses collègues occidentaux, l’image produite ici est un assemblage de
plusieurs passages et projetée ensuite sur un globe et enfin photographiée.
(l’image originale est de
très haute résolution : 121Mpixels !). les images de ce
satellite sont parmi les plus précises de tous les satellites
d’observation.
Comme
les autres satellites d’observation de la Terre, Elektro-L est en orbite géostationnaire,
mais contrairement aux autres, il prend des photos dans le visible et dans le proche IR,
donnant ainsi cet aspect particulier ; on y voit en effet la végétation
de différentes couleurs.
Il
met aussi à notre disposition une suite d’images montrant l’évolution
de la même zone géographique au cours de la journée.
On
peut en avoir un aperçu très impressionnante sur
cette page.
Un
autre bel ensemble monté en vidéo par James
Drake et je vous conseille d’aller visiter son site :
LES
MATHÉMATIQUES DE L'ASTRONOMIE PAR B LELARD(29/05/2012)
Voici une nouvelle rubrique dans vos Astronews,
suite à une demande forte, notre ami Bernard Lelard, Président de
l'Association d'astronomie VEGA de Plaisir (Yvelines) se propose de nous
faire découvrir la genèse des mathématiques qui ont été utiles à
l'Astronomie dans cette rubrique qui comportera de nombreuses parties.
Madingley est une
petite ville du comté de Cambridge à 80 km au nord de Londres. Elle est célèbre
pour son cimetière militaire où reposent les soldats américains tués
lors de la Bataille de l’Atlantique et lors des raids aériens sur l’Europe
lors de la seconde guerre mondiale.
Les 31 collèges
indépendants de Cambridge ont regroupé, pour la plupart, certains de leurs
moyens matériels dans des Instituts célèbres qui se trouvent sur la
petite route de Madingley. À côté du Churchill College (dernier né des
31 destiné à la poursuite des idéaux de Winston Churchill –puis de
Margaret Thatcher, le collège conservant d’ailleurs leurs archives) se
trouventl’Institut d’Astronomie,
et quasiment en face (voir la photo Google Earth) : le Département des
Mathématiques Pures (DPMMS où se trouve le nouveau bureau de Hawking), le
Département des Mathématiques Appliquées à la Physique (DAMTP) où sont
effectués, entre autres, les calculs sur les probabilités de présence des
particules élémentaires (dont la traque du boson de Higgs) et la topologie
des anisotropies du rayonnement fossile3K (CMB). Et juste à côté le « Cambridge Computer Laboratory « :
un des endroits mythiques de l’informatique naissante.
En octobre 1947
l’ »EDSAC » (Electronic Delay Storage Automatic Calculator »
fut le premier calculateur au monde à conserver un programme (on dit
maintenant « logiciel ») enregistré sur un circuit électronique
pas encore appelé « mémoire ». Le premier ordinateur à code
binaire fut le « Colossus » installé à Bletchley Park près de
Londres dès 1943 pour casser les codes secrets de la machine Enigma des
transmissions allemandes. Il comprenait 2400 tubes à vide et calculait
5.000 opérations par seconde (aujourd’hui on peut atteindre 19.300
milliards d’opérations par seconde). Travaillait avec le Colossus :
Alan Turing, élève en mathématiques d’Eddington au King’s College de
Cambridge. Il imagina les premiers algorithmes itératifs (boucles -
« do loop » - et sorties conditionnelles) qui deviendront les
organigrammes des logiciels.
La première
description de l’ordinateur à programme chargeable, enregistré et à
données banalisées (instructions, nombres, symboles, images, vidéos) fut
donnée par Jonas von Neumann (américano hongrois 1903, 1957) à partir de
l’ordinateur ENIAC en 1946. Le point de départ de l’exécution d’un
logiciel était le « bootstrap » indiquant l’adresse de la
première mémoire à prendre en compte.
Plus tard viendrait
la procédure « IPL ». (Initial Program Load) pour lancer le
programme qui lancerait les suivants. Certains des ancêtres d’ordinateurs
sont montrés au « South Kensington Sciences Museum »,
fantastique musée qui donne envie d’étudier.
Le
mot « ordinateur » fut inventé en 1955 par François Girard,
communiquant d’IBM France (mot en fait suggéré par son professeur
Jacques Perret pour ne pas utiliser le mot anglais « computer »
qui vient d’ailleurs du vieux français « computer », venant
lui même des « computs » de l’Église Catholique qui
calculaient la date de Pâques et des fêtes qui en découlent selon le
cycle lunaire dans les indications des Évangiles et de l’Ancien
Testament.
C’est
aussi au « Cambridge Computer Laboratory » que fut imaginé en
1961 un langage symbolique, l’ « Autocode » de Davis
Hartley, ancêtre du Fortran (John Backus d’IBM -1954), Algol (à partir
d’un projet de l’UNESCO : langage universel utilisé surtout à
Grenoble), Cobol (1960, 1980 : à l’origine un compilateur du
Pentagone Grace Hopper, amirale de la Navy que j’ai rencontrée, langage
de gestion), Pascal (les premiers OS Mac), Delphi (pour les fenêtres
-Windows-), C Langage, Unix (pour les serveurs).
Georges
Lemaître, inventeur du soi disant Big Bang, cherchait son rayonnement
fossile à l’aide des premiers ordinateurs que lui donnaient ses anciens
élèves devenus banquiers et l’abbé les programmait directement en
langage machine,
délaissant la
facilité des nouveaux langages et de leurs compilateurs. Les utilisateurs
frénétiques de smartphones ignorent sans doute la fantastique évolution
en 40 années de l’informatique vers Internet, la WiFi et le mode Cloud
(futur partage des données accessibles indistinctementdepuis leur iPad, iPhone et PC portable).
En 2001 le
Cambridge Computer Laboratory déménage au Bill Gates Building. Sponsoring
impensable dans nos universités prônant le nivellement des diplômes et
l’uniformité des enseignements, hésitant encore vers l’autonomie
En face, à l’
« Institute of Astronomy », IoA, en juillet 2009, le KICC (Kavli
Institute for Cosmology Cambridge) ouvrait aussi – et offrait - ses
laboratoires privés aux chercheurs en cosmologie grâce aux donations de
Fred Kavli, richissime businessman physicien philanthrope américano norvégien.
Nous avons visité ses splendides nouveaux bureaux dans le parc aux télescopes.
Cela ne choque pas les étudiants postdoctorals du professeur Kenniccutt ni
de Mario Livi du Hubble Heritage Project de Baltimore avec lesquels nous
prenions de thé de 5 heures …avec la théière d’Eddington.
La « Kavli
Fundation » œuvre dans l’astrophysique (essentiellement
cosmologie), les nanosciences, les neurosciences et la physique théorique. Son champ de donation est the University of California Santa Barbara,
Stanford University, the California Institute of Technology, the University
of Chicago, Columbia University, Yale University, Cornell University, the
University of California San Diego, Delft University of Technology in the
Netherlands, the Massachusetts Institute of Technology, Peking University,
the Chinese Academy of Sciences, Harvard University, the University of
Cambridge and the Norwegian University of Science and Technology.
Aucun établissement
français dans cette liste prestigieuse. Pourquoi ?
Ainsi donc
Madingley Road à Cambridge devrait s’appeler « AstroMath Road ».
Au « Isaac
Newton Institute » du DPMMS du 21 au 23 juin 1993 Andrew Wiles, mathématicien
britannique de renommée mondiale, ancien élève du Clare College de
Cambridge,professeur à
Princeton, anime un séminaire (du latin seminarium : pépinière,
semences) sur l’actualité des découvertes mathématiques du moment.
Le premier jour
Wiles expose les démonstrations des conjectures (hypothèses non encore démontrées
ou impossible à démontrer) datant des années 50 et finit par décliner
ses récentes recherches.
DPMMS
Cambridge
Isaac Newton Institute au DPMMS
Les participants au
séminaire, tous brillants mathématiciens, croient que Wiles va annoncer sa
démonstration de la conjecture de Taniyama-Weil nouvellement reliée au
fameux théorème de Fermat indémontrable depuis 353 ans. En effet la
relation de Fermat peut s’écrire à l’aide d’une fonction elliptique.
Le deuxième jour Wiles présenta justement des résultats relatifs aux
courbes elliptiques illustrant ses calculs d’un sourire énigmatique
britannique.
Les mathématiciens
de l’auditoire se mirent alorsà
penser que Wiles cherchait à démontrer le grand théorème de Fermat. Le
troisième jour le nombre des séminaristes mathématiciens avait donc triplé
et de nombreux photographes flashaient les calculs de Wiles au tableau où
il annonçait des « astuces diaboliques ». A la fin de son exposé
Wiles écrivit au tableau :
Up + Vp + Wp= 0implique U V W
égale 0
Ceci est une forme
sous laquelle on peut présenter la conjecture de Fermat.
Quelqu’un leva
alors le doigt et demanda pour quelles valeurs de « p » la
formule est démontrée. Wiles écrivit en silence au tableau :
« pour « p » supérieur
à 2 » !
Le théorème de
Fermat venait d’être démontré pour la première fois depuis plus de 3
siècles, si tant est que Fermat l’eut lui même démontré. La fameuse
conjecture est :
Il
n'existe pas de nombres entiers non nuls, x y z,ettels que :
xn +yn = zn
dès quen est un entier strictement supérieur à 2.
Pierre de Fermat
qui l'énonça dans un traité paru en 1670 (donc après sa mort) en marge
de lapage 61 de la traduction
de l’Arithmetica de Diophante ajouta :
« … J’ai
trouvé une merveilleuse démonstration de cette proposition. Mais la marge
est trop étroite pour la contenir. » Certains étudiants en mathématiques
portèrent des t-shirts avec l’inscription : « j’ai trouvé
la démonstration de la conjecture de Fermat mais mon t-shirt est trop petit ».
Des générations de mathématiciens cherchèrent pendant 353 ans une démonstration
de l’une des 3principales
conjectures de l’histoire des mathématiques (Fermat, Poincaré, Riemann).
Le
23 juin 1993 est une date importante dans l’histoire des mathématiques.
En fait la démonstration
de Wiles fut ce jour là incomplète et, avec l’aide de 2 de ses anciens
élèves, dont Richard Taylor, il fallut attendre le 19 septembre 1974 pour
que Wiles publie une démonstration parfaite de 200 pages (1000 pages avec
les annexes). Celle ci est très difficile.
Il s’agit
d’associer à la relation de Fermat une courbe elliptique particulière
d’équation
et de démontrer
par la conjecture de Taniyama Weil (qui relie les fonctions elliptiques à
des « formes modulaires ») l’impossibilité de l’associer à
une autre fonction particulière (forme modulaire holomorphe).
Pour faire très
simple Wiles reprit un mode de démonstration particulier : transposer
le problème dans un autre contexte ou dans un ensemble muni d’autres lois
de composition (groupe, anneau, corps –d’où l’importance de la théorie
des ensembles si mal enseignée) où l’on peut disposer d’autres outils
mathématiques. En simplifiant encore beaucoup : on procède du même
esprit en utilisant des changements de repères de coordonnées, domaine de
prédilection de Georges Lemaître.
Il est émouvant de
constater que l’énigme de Fermat fut démontrée en associant son
expression à une courbe, lui qui, le premier, associa une expression algébrique
à une courbe inventant ainsi la géométrie analytique (avec Descartes qui
en fit une théorie).
Fermat était un
magistrat du XVII ième siècle (né en 1605 ou 1608, mort en 1665)et il aimait les mathématiques et il publiait ses trouvailles sous
forme d’énigmes à distraire, ancêtre du passe temps Sudoku. Alors
qu’aujourd’hui les magistrats font de la psychologie, les magistrats du
XVII ième siècle pratiquaient les mathématiques et l’astronomie :
le magistrat Piersec découvrant à Aix la nébuleuse d’Orion, le
magistrat Darquier découvrant la nébuleuse de la Lyre à Toulouse et le
magistrat Fermat à Toulouse contredisant l’optique de Descartes et
s’essayant en arithmétique. Ces magistrats-conseillers officiaient dans
les Parlements des Provinces du royaume de France. Ces Parlements rendaient
la justice (sur le périmètre de juridiction repris pour les Cours d’Appel
actuelles) et servaient de contre pouvoir souvent ignoré car contestataire.
Parfois (et, selon les règnes : souvent) leurs arrêts étaient
« cassés » par le Cabinet du Roi (en fait le Conseil des
Parties avec ses Conseillers d’État et ses Maîtres des Requêtes –
fonctions existant toujours dans l’actuel Conseil d’État, structure
analoguepour les litiges
administratifs) ou par le Parlement de Paris, lorsque les jugements déplaisaient.
On « cassait »
donc les sceaux des arrêts pour les annuler. Cette tradition bien commode
fut conservée par les Révolutionnaires (on ne sait jamais) qui instaurèrent
la « Cour de Cassation », laquelle fut confirmée par Napoléon
en 1804 et revisitée en 1947 (le règlement datant de 1738). C’est ainsi
que la France n’a pas de « Cour Suprême de Justice » coiffant
toutes les juridictions comme l’ont les grands états, la Cour de
Cassation disant « le droit » en cassant certains arrêts non
conformes au droit, le Conseil d’État réglant les litiges avec l’Administration,
le Conseil Constitutionnel détricotant sur requête de députés les lois
votées appréciées non constitutionnelles.
On
ne connaît pas la date exacte de la naissance de Fermat, ni le nom de sa mère.
Son père, Dominique, selon une mode récente, eut au moins deux épouses
qui eurent successivement chacune un fils prénommé Pierre et déclaré en
1605 et en 1608 à Beaumont de Lomagne. J’ai souvent traversé cette
petite ville, capitale de la culture de l’ail blanc, sur la route d’Auch
à Montauban, dans le Tarn et Garonne. Fermat y est honoré à tous les
coins de rue. Sa maison natale existe toujours. Est organisée chaque année « la
fête à Fermat » où des jeux mathématiques sont organisés souvent
en présence de mathématiciens célèbres : Wiles et, récemment, Cédric
Villani médaillé Fields 2010. Tous se faisant photographier devant la
statue de Fermat sur la place principale. J’ai aussi été photographié
devant la célèbrestatue.
Sur le socle de la
statue sont gravés :
« Je vous
tiens pour le plus grand homme du mondeaoût 1660Pascal »
« Fermat
l’un des plus beaux génies qui aient illustré la France1839Cauchy »
En 1995 Andrew
Wiles (qui ne put être médaillé Field car la limite d’âge du prix est
de 40 ans) vint à Beaumont de Lomagne pour l’incontournable photo avec
des professeurs de mathématiques et recevoir de l’Université de Toulouse
…le Prix Fermat.
On voit bien sur
une face de la statue la phrase de Laplace, 1812,
« Fermat véritable
inventeur du calcul différentiel ».
Photo : Andrew
Wiles à Beaumont de Lomagne sous la statue de Fermat
D’autres statues
de Pierre de Fermat furent érigées à Toulouse (siège du Parlement du
Languedoc) et à Castres où vécut un temps Fermat et où il est enterré.
Leprestigieux lycée de Toulouse porte le nom du célèbre mathématicien
(et physicien) dans une bâtisse renaissance où les enseignements se perpétuent
depuis 1567.
On ne sait rien des
études de Fermat, sinon qu’il fit des études de droit à Toulouse et à
Orléans. Il connaissait l’espagnol, l’italien, le latin et le grec. Il
aimait tant les belles lettres et la littératures que l’Académie des
Sciences et belles lettres de Toulouse prit très tôt la figure de Fermat
pour symbole d’universalité de la connaissance. On ignore d’où lui vînt
le goût des sciences, lui qui fut un des promoteurs de l’Académie des
Sciences. En 1627 il est avocat à Bordeaux et fréquente des milieux
scientifiques. Ami du fils du président du Parlement d’Aquitaine, Etienne
d’Espagnet, il découvre les travaux de Viète, applique donc l’algèbre
à la géométrie, et se familiarise avec ses nouvelles notations
symboliques algébriques.
Fermat est le
premier (avec Roberval puis Descartes) à étudier une courbe à l’aide
d’une équation. Ce sera l’origine d’une de sesquerelles épistolaires avec Descartes (amplifiée par son opinion
sur la façon de tracer les tangentes). D’après sa correspondance avec
Mersenne il invente, dès 1628, sa méthode des « maximis et minimis »,
prémices du calcul infinitésimal bien avant Newton, Leibniz et Euler.
D’Alembert et Jakob Bernouilli attribueront à Fermat l’origine du
calcul intégral (terme inventé par Jakob Bernouilli. « intégral »
venait du latin « integralis, integer » qui voulait dire
« entier » (mot encore utilisé par les Anglais).
La formulation de
l’aire d’une portion (a,b) d’une fonction f(x) sera établie par
Riemann, le symbole « S étiré avec indication de limites »
sera donnée par Leibniz (qui disait « calcul sommatoire de « a »
à « b » », on dit toujours « somme de a à b »),
le déplacement « dx » sera introduit par Newton, mais le découpage
de l’aire en petites portions maximales et minimales sera trouvé par
Fermat. Nombreux sont les mathématiciens astronomes qui cherchèrent
semblables méthodes : Eudoxe (époque de Platon), Archimède,
Cavalieri, Huygens, Newton.
En fait par sa méthode
des « maximis minimis » Fermat cherchait une méthode géométrique
pour tracer la tangente en un point donné à une courbe. Au XVII ième siècle
une tangente s’appelait « touchante », « tangente »
viendra du latin « tangere » qui veut dire … « toucher ».
En fait Fermat fut
à l’origine des calculs permettant à une sonde de voguer dans l’espace
en prenant la tangente d’une zone d’influence gravitationnelle.
En 1631 Fermat
habite Toulouse, achète une charge de commissaire aux requêtes, se marie
avec Louise de Long, fille d’un Conseiller au Parlement et également sa
cousine de la lignée d’une de ses mères présumées. Ils auront 5
enfants. En 1636 Fermat commence une longue correspondance avec Mersenne.
Fermat n’écrira pas de livre ou traité. Ses découvertes et inventions
sont connues à travers ses correspondances (un des premiers à délaisser
le latin des scientifiques et à écrire en français) et ses annotations
dans ses livres recueillis par son fils Samuel.
Marin Mersenne
(1588, 1648) était un prêtre mathématicien astronome (astromath). Peut être
un Lemaître avant l’heure car il cherchait souvent à concilier sciences
et foi. Il adhérait sans le dire aux idées de Copernic, Galilée, Kepler
et suivait les observations de Nicolas de Piersec magistrat astronome.
Ensemble ils calculèrent la distance d’Aix à Paris par l’observation
d’éclipses. Mersenne, tout comme Fermat, va traduire les écrits des
Anciens Grecs : Euclide, Appolonius, Archimède. Dès 1626 il
rencontrera chez le nonce apostolique Descartes qui expliquait déjà sa méthode.
Il connaissait Descartes dès sa jeunesse car ils avaient été élèves
ensemble au Collège Royal de La Flèche. Mersenne voyagea en Flandres pour
se soigner à Spa et y rencontra d’autres scientifiques.
Dans la première
moitié du XVII ième siècle, sans presse scientifique (le premier numéro
de « Nature » date du 4 novembre 1869), il était très
difficile pour les scientifiques de communiquer entre eux et donc d’échanger
leurs idées et inventions. Il existait à Paris une sorte d’académie, ou
de salon scientifique, tenue par 2 frères, Pierre et Jacques Dupuy, destinée
à renseigner les provinciaux de passages à Paris sur les récentes
nouvelles scientifiques qui leur parvenaient. En 1635 Mersenne fonde l’ »Academia
Parisiensis » sorte de « hub » où les scientifiques de
l’époque échangent par correspondance leurs travaux : Descartes,
Gassendi, Piersec, Torricelli, le chimiste van Helmont, et bien d’autres
dont Pierre de Fermat. Dès 1636 Fermat écrit à Mersenne pour lui demander
les dernières inventions en mathématiques. Deux ans plus tard il publie sa
traduction du traité sur les coniques d’Apolloinius de Perga. La même
année Descartes attaque Fermat dans une lettre à Mersenne, intermédiaire
scientifique, sur la mode de réintroduire les écrits des grecs anciens,
imitant en cela Viète, Snell, Ghetaldi. En 1640 nouvelle attaque épistolaire
de Descartes sur le trajet de la lumière sujet parfait pour la géométrie
du moment. Fermat est défendu auprès de Mersenne par Etienne Pascal (
inventeur de la courbe en limaçon, le père de Blaise Pascal ami de
Fermat), Jean de Beaugrand (qui baptisa la cycloïde et calcula son aire -3
fois celle de son cercle-) et Gilles Personne ( surnommé du nom de son
village Roberval près de Beauvais, inventeur de la balance, de la notion de
force et de centre de gravité).
En 1637 Descartes
publie à Leyde son Discourssur
la Méthode dans lequel sont exposés ses travaux sur la Dioptrique, les Météores
et la Géométrie (voir AstroMath). Mersenne le médiateur consulte Fermat
sachant qu’il travaille sur le trajet des rayons lumineux. Descartes
considère le trajet de la lumière comme celui d’une balle mais il précise
que les milieux traversés s’opposent différemment : le mouvement de
la lumière est instantané alors qu’il serait moins rapide dans l’air
que dans l’eau (les milieux denses accélèrent la lumière, ce que
Foucault réfutera). Cela ne remet pas en cause sa loi (ou plutôt celle de
Snell) sur les angles d’incidence qui sont, eux, constatés. Dès
septembre Fermat, à son habitude, écrit à Mersenne lui signifiant
quelques erreurs dans le traité de Descartes. Mersenne transmet à
Descartes les remarques de Fermat. Descartes est ulcéré et conseille,
toujours par écrit, à Mersenne de dissuader Fermat de chercher des
anomalies imaginaires :
« le défaut
qu’il trouve dans ma démonstration n’est qu’imaginaire et montre
assez qu’il n’a regardé mon traité que de travers (…) et si vous
aviez envie par charité de le délivrer de la peine qu’il prend de rêver
encore de cette matière… »
C’était l’époque
des duels et le décret de Richelieu les interdisant par un édit de juin
1626 épargna la vie de l’un deux. Fermat ne se démontait pas et répondit
à l’intermédiaire Mersenne :
« ce n’est
point par envie ni par émulation que je continue cette petite dispute, mais
seulement pour découvrir la vérité ; de quoi j’estime que Monsieur
Descartes ne me saura pas mauvais gré, d’autant plus que je connais son mérite
très éminent, et que je vous en fait ici une déclaration très expresse. »
Fermat avait
raison. En 1657 il écrit - il écrit toujours dans des correspondances
aujourd’hui dispersées dans toute l’Europe - au mathématicien de
Beaumont ce qui sera le « Principe de Fermat » décrivant la
forme du chemin optique d’un rayon lumineux :
« La lumière
se propage d’un point à un autre sur des trajectoires telles que la durée
du parcours soit extrémale ».
Dit autrement :
« la nature agit toujours par les voies les plus simples et les plus
courtes ».
Le principe de
Fermat décrit donc la propagation rectiligne des rayons lumineux dans les
milieux homogènes. Dans un milieu homogène le temps de parcours est
proportionnel à la longueur du trajet et le chemin le plus court dans un
plan pour aller d’un point à un autre est la ligne droite.
En 1667 le roi de
France est Louis XIV (sacré à Reins en 1654), lequel roi fait brûler
« les Provinciales » de Pascal, ami de Fermat.
Les photons ne
planifient pas leur chemin et, ne connaissent pas à l’avance les indices
optiques des milieux à traverser, ne peuvent pas trouver le plus court
chemin. Il faudra donc trouver une formulation locale en chaque point du
trajet. Pour le dioptre plan la loi Snel-Descartes s’applique, pour les
autres configurations dans l’espace les équations différentielles
d’Euler-Lagrange s’appliqueront.
En 1740 Maupertuis
puis Lagrange complèteront le principe de Fermat avec le « Principe
de moindre action ».
En 1924 Louis de
Broglie fera la synthèse de ces 2 principes en associant à chaque
particule massive une onde associée (principe de dualité onde-particule)
ouvrant la voie aux équations de Schrödinger, fondement de la physique
quantique.
Fermat travaillera
avec Blaise Pascal, notamment sur le calcul des probabilités, sur
l’analyse combinatoire.
Il énonceranouvelles affirmations, plus tard démontrés par d’autres (Jacobi,
Lagrange, Gauss, Cauchy) :
Sur les nombres
polygonaux : tout nombre entier s’écrit
Comme somme d’au
plus 3 nombres triangulaires
Comme somme d’au
plus 4 nombres carrés
Comme somme d’au
plus 5 nombres pentagonaux, etc …
Fermat avança
d’autres curiosités arithmétiques :
Tout entier est
carré ou somme de 2, 3 ou 4 carrés (démontré par Lagrange en 1770)
Tout entier p
premier de forme 4n + 1 est une somme de 2 carrés.
Fermat
fut le premier à parler de « lieux géométriques » qui agrémentent
encore les sujets des examens et des colles.
Parmi ses énigmes
géométriques figure « le point de Fermat » :
Dans un triangle
ABCil faut trouver le point M
(dit « le point « M ») tel que la somme des distances MA +
MB + MC soit minimale.
Une solution est
que les angles internes du triangle ABC soient égaux à 120°.
Serge Mehl
Autre figure caractéristique de Fermat :
« la
spirale parabolique »
d’équation polairer2 = at
Serge Mehl
Si a = 1 la figure
est la représentation d’une parabole, rappelant que Fermat travailla sur
la quadrature de la parabole en reprenant les résultats d’Archimède
qu’il traduisit.Il réussit
cette quadrature en recouvrant le tracé de la parabole en recourant à une
figure en escaliers obtenue par division des abscisses en progression géométrique
puis à un passage à la limite (en s’inspirant des calculs de volume des
pyramides qu’il traduisit dans Euclide. Il appliqua aussi sa méthode pour
les hyperboles.
Les travaux de
Fermat lancèrent les multiples applications des équations du second degré :
de l’artillerie (trajectoires des tirs au canon), à la parabole de réception
de signaux satellites et aux vols en apesanteur.
Fermat avait
l’habitude d’écrire ses découvertes sur des feuilles volantes qu’il
abandonnait négligemment ou qui lui servait de marque-pages (c’est ainsi
que la dispersion de sa bibliothèque dispersa ses travaux dont beaucoup
furent perdus ou retrouvés au hasard des ventes). Fermat envoyait aussi ses
découvertes par des lettres à des correspondants choisis comme, outre
Mersenne, Pascal, Torricelli, Carcavi et surtout Roberval.
De 1642 à 1649
Fermat est nommé à Castres dans le futur département du Tarn comme membre
de « la Chambre de l’Édit ». Cette chambre était chargée de
juger toutes les affaires impliquant des protestants en application de l’Édit
de Nantes.
En 1652, comme
beaucoup de Français, Fermat fut atteint par la peste, mais il en réchappa
et siège à Toulouse à la Chambre de « la Tournelle », chambre
du Parlement de Toulouse jugeant les affaires criminelles. En 1654 il siègera
à « la Grand’Chambre », devenu « juriconsulte »
il ne se passionna pas pour ses charges et certains eurent des opinions sévères
sur son travail de magistrat. En 1662 il publie enfin un ouvrage :
« Synthèse pour les réfractions » où il s’oppose à la théorie
de la lumière de Descartes.
Fermat meurt le 12
janvier 1665 à Castres où il fut enterré dans l’anonymat. Charles
Perrault, l’auteur des Contes, bras droit de Colbert, contrôleur général
des bâtiments du roi Louis XIV, publiera un éloge de Fermat dans le
Journal des Savants.
Aujourd’hui la
tombe de Fermat est située au beau milieu de la place principale de
Castres, la place Jean Jaurès, enfant célèbres de Castres, et les jours
de marchés les castrais piétinent allégrement la tombe du magistrat mathématicien
dans l’indifférence totale.
Médaille de l’Académie des Sciences,
inscriptionset belles
lettres de Toulouse
(collection B.Lelard).
Tombe de Pierre de
Fermat au beau milieu de la place Jean Jaurès à Castres (Tarn)
Bernard LELARD
Des versions
imprimables peuvent m’être demandées à :
bernard.lelard@gmail.com
CASSINI-TITAN
:.TITAN SATURNE ET SES ANNEAUX.
(29/05/2012)
Crédit: NASA/JPL/Space Science Institute
En
fouillant les images brutes
(rejetées pour mauvaise qualité et donc pour mise en ligne plus tard) des
derniers jours concernant la mission Cassini, je vous ai trouvé cette
superbe photo où l’on voit les anneaux par la tranche et Titan exactement
dans le plan des anneaux.
Pour
donner un peu plus de vie à cette photo, je l’ai colorisée que Caroline
Porco me pardonne.
Cette
photo a été prise le 6 Mai 2012 et Cassini était 700.000km de Titan.
Photo
prise avec filtres clair (visible) CL1 et bleu (BL1).
LIVRE
CONSEILLÉ.:.LA SCIENCE UNE AMBITION POUR LA France PAR A. BRAHIC.
(29/05/2012)
Notre ami et célèbre astrophysicien André
Brahic, vient de publier chez Odile Jabob un
plaidoyer pour la science.
« La recherche, l’éducation et la
culture doivent être les priorités absolues d’un pays avancé. On ne
pourra pas lutter efficacement contre la violence et contre le chômage si
on ne mène pas un combat pour la connaissance.
Mon appel pour la science est destiné à
tous, citoyens, hommes politiques, responsables économiques, décideurs,
enseignants et chercheurs. À tous, je dis : aimons la science car elle
peut beaucoup pour nous rendre heureux ! Osons la science pour préparer
notre avenir !
Renouons le dialogue entre sciences et société,
entre la France et ses chercheurs ! » A.B.
Un manifeste pour la recherche.
André Brahic est astrophysicien. Il est
professeur à l’université Paris-Diderot et au Commissariat à l’énergie
atomique et aux énergies alternatives. Découvreur des anneaux de Neptune,
membre des équipes scientifiques des missions Cassini et Voyager, il
est l’un des principaux acteurs mondiaux de l’étude du système
solaire.
Il est l’auteur d’Enfants du Soleil (un
must pour comprendre l’astronomie à tout âge), de De
feu et de glace et, en collaboration avec Isabelle Grenier, de Lumières
d’étoiles, qui ont été de très grands succès.
Nombre de pages : 158Reliure : BrochéISBN
13 : 9782738128164
Prx : 9,90€
Encouragez la recherche en France et diffusez
cette information.
LIVRE
CONSEILLÉ :.COSMOLOGIE COURS ET EXERCICES PAR J RICH CHEZ VUIBERT.
(29/05/2012)
Voici un superbe livre clair et didactique sur
un sujet qui pourrait paraître au premier abord pas facile, à savoir la
cosmologie.
Bien sûr vous n’échapperez pas aux formules
mathématiques, mais vous survivrez.
James
A. Rich, l’auteur, est diplômé de Stanford (Californie) et de Harvard
(Cambridge Mass. côte Est) les deux plus célèbres (et concurrentes)
universités américaines. James A Rich est physicien au Commissariat à l'énergie
atomique (Saclay). Il enseigne en Master des universités de Paris, après
l'avoir fait à l'École polytechnique. Spécialiste de physique des
particules élémentaires et de cosmologie, il a notamment participé à
trois expériences décisives de notre époque : la découverte des bosons
intermédiaires au CERN (1983), la recherche de la matière noire par effet
de lentille gravitationnelle dans l'expérience ERGS (1991-2003) et la
mesure des neutrinos solaires dans l'expérience Gallex (1990-2002). Ses thèmes
de recherche actuels portent sur des sujets à cheval sur la physique des
particules et la cosmologie.
La version française de ce livre initialement
paru en anglais chez Springer Verlag est l’œuvre de Jean-Louis Basdevant.
Physicien théoricien, professeur honoraire de l'École polytechnique, il
est l'auteur de nombreux ouvrages dont, chez Vuibert, Le Principe de moindre
action et les principes variationnels en physique, Douze leçons de mécanique
quantique et Les mathématiques de la physique quantique ; ses manuels
universitaires ont tous été traduits en anglais. Il a par ailleurs traduit
le dernier livre du célèbre astrophysicien anglais John D Barrow sous le
titre « Cent choses fondamentales dont vous ignoriez que vous les
ignoriez » et, sous le titre L'Horloge de l'éternité, celui dans
lequel le mathématicien et journaliste scientifique Brian Hayes a réuni
ses meilleures contributions au magazine American Scientist.
Nouvelle
"science fondamentale" de notre époque, la cosmologie est l'étude de l'histoire de l'Univers.
Née entre 1915
(Einstein) et 1920 (Hubble), elle a pris un tournant avec l'étude du
rayonnement fossile ayant débouché, à partir de 1965, puis avec les
mesures par satellites depuis 1992, sur la vérification quantitative sans
cesse plus affinée de la théorie du big bang et de l'expansion de
l'Univers.
Initialement enseigné
à l'École polytechnique et au DEA de physique théorique de l'Université
de Paris et de l'École normale supérieure, ce cours contient tous les
outils physiques ou mathématiques nécessaires à l'étude de cette spécialité
enseignée en deuxième et troisième cycles.
II présente
notamment une version de la relativité générale valable dans le cas d'un
univers localement homogène et isotrope.
La simplicité de cet
espace permet d'introduire les éléments de problèmes plus complexes.
On y trouve notamment
les observations et les théories les plus récentes, l'accent étant mis
sur l'estimation des densités de matière et d'énergie du vide, en étudiant
les fluctuations de densité primordiales ainsi que la nature de la matière
noire.
SOMMAIRE :
·Cosmologie observationnelle
·Coordonnées et métriques
·Les équations du champ gravitationnel
·Applications de l'équation de Friedmann
·L'histoire thermique de l'univers
·La formation des structures
ISBN13 : 978-2-311-00221-8Nb de pages : 398 pagesFormat : 17 x 2449,70€
PS : un auteur qui ose mettre un dessin de
Reiser sur la couverture de son livre, ne peut pas être foncièrement
mauvais !
LES
MAGAZINES CONSEILLÉS.:.L’ASTRONOMIE DE JUIN, TOUT SUR LE PASSAGE DE VÉNUS !
(29/05/2012)
Ce numéro du mois de juin de la revue de la
SAF est presque entièrement
consacré au transit de Vénus du 6 Juin.
Voici les articles sur notre planète sœur :
·Vénus devant le Soleil parJ-E Arlot
·Vénus : spectacle au matin par G Artzner
·Le passage de Vénus ou l’inconstance de la parallaxe solaire par C
Marlot
·Cook et Vénus à Tahiti par M Toulmonde
·Sciences astronomiques et passages de Vénus par G Artzner
·Vénus, exoplanète en transit par D Ehrenreich
Et d’autres rubriques comme :
·Les actualités astronomiques
·L’astronomie des Taikonautes chinois
·Une bonne « VISTA » du cosmos
·À la recherche des plus vieilles étoiles
·Le spectroscope LISA
·Cadrans solaires : Genk
·Observation du ciel
·Etc etc…
Ne manquer pas ce numéro exceptionnel , en
vente chez votre marchand de journaux et grandes surfaces : 5,90€
LES
MAGAZINES CONSEILLÉS :.POUR LA SCIENCE DE JUIN , ARTICLE SUR
L’UNIVERS QUANTIQUE. (29/05/2012)
Comment
détecter les grains d'espace-temps ?
Un dispositif en construction près de Chicago,
l'holomètre, tentera de mettre en évidence la nature discrète de
l'espace-temps à l'échelle fondamentale. Si l'expérience est couronnée
de succès, les lois de la physique seraient à réécrire.
Le monde est-il flou ? Ce n'est pas une métaphore.
Pour Craig Hogan, physicien des particules à l'Université de Chicago et
directeur du Centre d'astroparticules du Fermilab, dans l'Illinois, si nous
parvenions à observer les plus petites subdivisions de l'espace et du
temps, nous découvririons un univers en perpétuelle effervescence, un
incessant bourdonnement de fluctuations. Cette agitation n'est pas celle de
particules qui apparaissent et disparaissent, ni d'autres types de «
mousses quantiques » imaginés jusqu'ici. Ce bruit serait la marque d'un
espace discontinu qui, au lieu d'être une toile de fond bien lisse à la
danse des particules, serait au contraire constitué de petits morceaux irréductibles
: un univers discret.
LES
MAGAZINES CONSEILLÉS :.CIEL ET ESPACE DE JUIN (29/05/2012)
Thème principal ce mois-ci : les génies
solitaires, la fin d’un mythe :
L'histoire des sciences telle qu'elle est
enseignée est riche de ces savants solitaires qui, à rebours de tous leurs
contemporains, font faire un bond de géant à la connaissance. La réalité
est différente. Les génies ont parfois raison pour de mauvaises raisons,
et leur théorie est souvent modifiée avant d'être adoptée.
Un
grand merci à notre ami François Van Essen, de Paris, qui nous signale
qu’une des très rares interviews de Neil Armstrong, le premier homme à
avoir posé le pied sur la Lune, existe sur le Net. Elle a été donnée il
y a peu en 2011 à une
télévision Australienne.
La
poussière peut paraître ennuyeuse et sans intérêt – une surface
crasseuse qui occulte la beauté d'un objet. 
Ces
3 amas galactiques du super amas RCS2319 sont sur la photo de gauche prise
dans le visible et le X (violet). Le filament n’est pas visible dans ces
longueurs d’onde. Les observations de Herschel sont sur la partie droite
avec codage des couleurs représentant des émissions IR de plus en plus
fortes. En effet Herschel détecte l’émission IR de ces poussières
chauffées par le rayonnement des étoiles en formation. (la 3ème
galaxie est hors du cadre en haut à droite).
Une
image inattendue de notre planète, elle a été prise par un satellite météorologique
russe, Elektro-L.
Les
Mathématiques de l'Astronomie : Partie 1 Géométrisation de
l'Espace . (28/02/2008)
Le
23 juin 1993 est une date importante dans l’histoire des mathématiques.
Fermat
fut le premier à parler de « lieux géométriques » qui agrémentent
encore les sujets des examens et des colles.
James
A. Rich, l’auteur, est diplômé de Stanford (Californie) et de Harvard
(Cambridge Mass. côte Est) les deux plus célèbres (et concurrentes)
universités américaines. James A Rich est physicien au Commissariat à l'énergie
atomique (Saclay). Il enseigne en Master des universités de Paris, après
l'avoir fait à l'École polytechnique. Spécialiste de physique des
particules élémentaires et de cosmologie, il a notamment participé à
trois expériences décisives de notre époque : la découverte des bosons
intermédiaires au CERN (1983), la recherche de la matière noire par effet
de lentille gravitationnelle dans l'expérience ERGS (1991-2003) et la
mesure des neutrinos solaires dans l'expérience Gallex (1990-2002). Ses thèmes
de recherche actuels portent sur des sujets à cheval sur la physique des
particules et la cosmologie.
Comment
détecter les grains d'espace-temps ?
