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En savoir plus sur... les ondes électromagnétiques

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Heinrich_Rudolf_Hertz

Heinrich Rudolf Hertz, 1894 - domaine public

En 1886, le physicien allemand Heinrich Rudolf Hertz commence ses recherches sur les ondes électromagnétiques. Son directeur de thèse lui avait proposé en 1879 de faire sa thèse sur les théories de l'électromagnétisme de Maxwell, mais Hertz ne voyait pas comment bâtir un appareil qui prouverait l'existence des ondes électromagnétiques et il choisit un autre sujet.

Vingt ans plus tôt, en 1865, James Clerk Maxwell avait publié une série d'articles décrivant des équations qui permettaient de déduire que les champs électriques et magnétiques se déplacent sous forme d'onde à la vitesse de la lumière. Ce qui entraîne, logiquement, l'idée que la lumière est aussi une onde électromagnétique.

En 1885, Hertz devient professeur à l'Université de Karlsruhe, qui disposait des meilleurs laboratoires en physique. C'est à ce moment qu'il décide de se consacrer à la théorie de Maxwell. L'année suivante qu'il observa une étincelle produite à un moment où elle n'était pas censée se produire durant une de ses expériences. Il commença alors une série d'expériences au cours desquelles il put prouver que les ondes se propageaient dans l'espace et il les mesura. Ses calculs concluaient que les ondes électromagnétiques se propageaient bien à la vitesse de la lumière. Il put aussi démontrer que les ondes électromagnétiques se comportaient comme la lumière : elles pouvaient se polariser, être réfléchies, réfractées, diffusées ou causer des interférences.

Pour en savoir plus sur Hertz et comment il a découvert les ondes électromagnétiques (en ligne) :

Hertz et la découverte des ondes électromagnétiques, par Gérard Borvon, 24 février 2014, consulté le 18/05/2016, sur le Blog d’histoire des sciences

L'article sur Heinrich Hertz sur la base de données Tout sur les unités de mesure

Pour en apprendre plus sur l'électromagnétisme, vous pouvez consulter les documents ci-dessous.

En ligne :

Articles de Wikipédia sur les ondes électromagnétiques, les rayonnements électromagnétiques (en anglais), l'onde radio et le spectre électromagnétique.

Explication par l'Organisation mondiale de la santé (OMS)

Pour ceux ayant des connaissances mathématiques, vous pouvez consulter le site de Claude Saint-Blanquet, maître de conférences à l'Université de Nantes.

Champs électromagnétiques, environnement et santé / Springer Science+Business Media, Inc. Springer e-books - 2011

En BU (ou à faire venir dans votre BU par la navette) :

Électromagnétisme / Odile Picon ; Patrick Poulichet (Dunod l'Usine nouvelle – 2010)

Électromagnétisme / Richard Taillet (De Boeck – 2013)

Le cours de physique de Feynman. Électromagnétisme 1 / Richard Phillips Feynman ; Robert Benjamin Leighton ; Matthew Linzee Sands (Dunod – 2013)

Le cours de physique de Feynman. Électromagnétisme 2 / Richard Phillips Feynman ; Robert Benjamin Leighton ; Matthew Linzee Sands (Dunod – 2013)

Exercices pour le Cours de physique de Feynman : 900 exercices corrigés / Richard Phillips Feynman ; Robert Benjamin Leighton ; Matthew Linzee Sands (Dunod – 2015)

Électromagnétisme, optique : exercices et problèmes corrigés classes préparatoires MPSI, PCSI, PTSI / Jean-Pierre Dubarry-Barbe ; Antoine Frey (Ellipses – 2009)

Mini-manuel d'électromagnétisme : cours + exercices / Michel Henry ; Abdelhadi Kassiba (Dunod – 2009)

Ondes et électromagnétisme / Maxime Nicolas (Dunod – 2009)

Électromagnétisme : équations de Maxwell, propagation et émission / Tamer Becherrawy (Hermès Science publications Lavoisier – 2012)

A student's guide to Maxwell's equations / Daniel A Fleisch (Cambridge University press – 2008)

Physique. 2. Electricité et magnétisme / Raymond A Serway ; John W Jewett (De Boeck – 2013)

Introduction to the physics of waves / Tim Freegarde (Cambridge University Press – 2013)

Pour en apprendre plus sur les impacts sur la santé de l'électromagnétisme (toujours à emprunter en BU ou à faire venir dans votre BU) :

Vivre dans les champs électromagnétiques / Pierre Zweiacker (Presses polytechniques et universitaires romandes – 2009)

Au coeur des ondes : les champs électromagnétiques en question / Fabien Ndagijimana ; François Gaudaire (Dunod – 2013)

Rapport sur les lignes à haute et très haute tension : quels impacts sur la santé et l'environnement ? / France, Office parlementaire d'évaluation des choix scientifiques et technologiques Impressions, projets de loi, propositions, rapports ... - Assemblée nationale n°1556 Impressions (Sénat. 1959) n°307 (Assemblée nationale Sénat – 2009)

Faut-il avoir peur des ondes ? / Jean-Pierre Brasebin (Ellipses – 2010)

Résonance / Serge Fretto (Ana films éd., distrib. – 2010)

Il y a 140 ans : La première conversation téléphonique

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A cat on the phone by Tiz sous licence CC BY-NC-ND 2.0

A cat on the phone by Tiz sous licence CC BY-NC-ND 2.0

Comme plusieurs autres inventions, il est difficile de dire qui a inventé le téléphone. Alexander Graham Bell a déposé en premier un brevet aux Etats-Unis et est généralement crédité comme l'inventeur du téléphone. Mais un autre inventeur, Elisha Gray, avait déposé une demande de brevet quelques heures plus tôt que Bell. Cependant, elle ne fut examinée que le lendemain alors que la demande de Bell avait été examinée le jour même. On pourrait aussi citer Johann Philipp Reis et Antonio Meucci, entre autres, qui travaillèrent sur des prototypes d'appareils de transmission de voix.

Ce qui est sûr, c'est que la première conversation téléphonique connue eut lieu le 10 mars 1876. D'après le journal de Bell, il aurait appelé son assistant, Thomas A. Watson, situé dans la pièce à côté, et lui aurais dit "Mr Watson, come here! I want to see you!". Celui-ci serait venu le rejoindre et lui aurait assuré qu'il avait entendu et compris ce que Bell avait dit. Il est amusant de noter que d'après le journal de l'assistant, la première conversation aurait plutôt été "Mr Watson, come here! I want you!".

Le 10 août 1876, ce fut le tour du premier appel longue distance. Une extension du réseau télégraphique avait été réalisée pour atteindre 106 kilomètres entre deux villes de l'Ontario (province canadienne), Brantford et Paris. Le père d'Alexander Graham Bell, Alexander Melville Bell, chanta des chansons, récita Shakespeare et lut de la poésie. Le système ne permettait pas à Alexander Graham Bell de répondre par téléphone et il utilisa le télégraphe pour dire à son père qu'il l'entendait. Plus tard, Alexander Graham Bell déclara que la première conversation réciproque eut lieu le 9 octobre 1876 à Boston.

Pour en savoir plus :

A emprunter en BU :

Et pour se marrer :

Le poisson d'avril de 1966 : l'utilisation du téléphone dans le métro parisien, sur le site de l'INA

12 avril : Journée internationale du vol spatial habité

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International Space Station (NASA, 09/08/09) par la NASA, sous licence CC BY-NC-ND 2.0

International Space Station (NASA, 09/08/09) par la NASA, sous licence CC BY-NC-ND 2.0

En 2011, l'ONU a pris une résolution qui institue le 12 avril comme la journée internationale du vol spatial habité. Cette année-là marquait le 50e anniversaire du premier vol spatial habité par le russe Youri Gagarine. Ce premier vol durera en tout 108 minutes. L'équipe responsable du programme estimait les chances de survie de Gagarine à 50%. L'ONU commémore ce premier vol pour encourager l'exploration spatiale et l'exploitation des ressources de l'espace dans un esprit pacifique et pour le bien-être de l'humanité.

La BU Sciences de l'Université de La Réunion vous propose d'en apprendre plus sur l'exploration de l'espace avec cette sélection documentaire :

A lire en ligne :

A emprunter à la BU Sciences (ou à faire venir dans votre BU) :

Bonne découverte !

En savoir plus sur... le poisson d'avril

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Poisson d'avril - Bernard Laguerre sous licence CC BY-NC-ND 2.0

Poisson d'avril - Bernard Laguerre sous licence CC BY-NC-ND 2.0

Le poisson d'avril, ou Canularichthus aprilis de son plus ancien nom latin, est une espèce de poisson éphémère, à la durée de vie d'un jour au grand maximum. On le retrouve en Europe, en Amérique du Nord, en Russie et au Japon. Les jeunes évoluent plutôt dans des milieux textiles alors que les plus âgés tendent à préférer les milieux médiatiques ou dématérialisés.

Les scientifiques n'ont pas réussi à dater l'apparition de cette espèce. L'explication la plus souvent citée daterait l'apparition du Canularichthus aprilis en 1564, quand le roi Charles IX décida par l'Edit de Roussillon que le début de l'année serait le 1er janvier et non plus le 1er avril. La réforme grégorienne du calendrier (voir notre billet de blog sur le calendrier) harmonisa cette date dans toute l'Europe catholique. Les réfractaires et étourdis recevaient des faux poissons. Mais plusieurs écrits mentionnent le poisson d'avril avant ces dates. Le plus ancien est un poème de Pierre Michault, daté de 1466.

Pourquoi un poisson? Selon l'explication qu'on choisit, ce peut être parce que c'était la période du carême, pendant laquelle il était interdit de manger de la viande et donc la consommation de poisson était plus importante. Une autre explication dit que c'était la période où la pêche était interdite afin de permettre la reproduction des poissons. Ou enfin parce que, lorsque le 1er avril était encore le jour de l'an, les cadeaux étaient généralement composés de nourriture. Or, comme le 1er avril tombait pendant le carême, les adeptes du 1er janvier se sont mis à offrir de faux poissons à ceux qui célébraient encore le 1er avril.

Pour en apprendre un peu plus sur cette mystérieuse espèce :

Le Poisson d'avril sur la base Données d'observations pour la reconnaissance et l'identification de la faune et de la flore subaquatiques (DORIS)

L'article de Wikipédia sur le poisson d'avril

L'explication par l'éditeur La France pittoresque

Retranscription du poème de Pierre Michault dans Bibliothèque françoise ou Histoire de la littérature françoise, de l'abbé Goujet, 1745, 9e tome, p. 351

Pour vivre (ou revivre) le poisson d'avril :

L'internaute.com propose 10 poissons d'avril à imprimer et découper

Des chercheurs du CERN confirment l’existence de la Force par Cian O'Luanaigh, 1er avril 2015

Hatch-Pei réfléchit au téléchargement de sandwich, clubic.com, 1er avril 2009

Gag 1er avril : Interdiction de fumer dans tous les lieux publics, ORTF, 1er avril 1972, sur le site de l'INA

Curiosity : l’étonnante expérience pour tester le sol martien, Sciences et Avenir, 3 avril 2013

Exclusif : le gouvernement envisage de lâcher des pandas géants dans les Pyrénées, France 3 Midi-Pyrennées, 1er avril 2013

Stonehenge Site of First 'Rock' Concert, Science, 1er avril 2013

A emprunter en BU Sciences : Anatomie et biologie des rhinogrades / Harald Stümpke (Dunod – 2012)

En savoir plus sur... la réforme du calendrier julien

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Tea towel Cat-lendar - Anne-Caroline Alard sous licence CC BY-NC-ND 2.0

Tea towel Cat-lendar - Anne-Caroline Alard sous licence CC BY-NC-ND 2.0

Cela se passe en l'année -46. Jules César, en sa qualité de pontifex maximus chargé de la gestion du calendrier, introduit un nouveau calendrier qui sera appliqué une année plus tard, en -45.

Jusque-là, l'année romaine était composée de 355 jours divisés en 12 mois. Un mois intercalaire tous les 2 ans devait remettre le calendrier en accord avec l'année tropique (ou année solaire). Mais ce système n'était pas bien géré. Les mois intercalaires n'étaient pas appliqués régulièrement. Parfois, des années se déroulaient sans que le mois intercalaire soit inséré. D'autres fois, il était ajouté plusieurs années de suite. Ajoutons à cela la difficulté d'annoncer les changements dans tout l'empire romain, on peut comprendre que le citoyen romain s'y perde.

Pour remédier à cette situation, Jules César fit appel à Sosigène d'Alexandrie, un astronome grec réputé. Il créa alors ce qui deviendrait connu comme le calendrier julien, composé de 365 jour et d'une année bissextile de 366 jours tous les 4 ans. Le calendrier resterait aligné avec l'année solaire sans intervention humaine.

Mais quand César promulgua son nouveau calendrier, l'ancien calendrier romain avait pris 90 jours d'avance sur l'année tropique. Pour remédier à cette situation, l'année -46 fut rallongée des 90 jours manquants, mais en plusieurs mois intercalaires séparés. Elle dura 445 jours et fut surnommée "l'année de la confusion".

Le calendrier julien fut utilisé jusqu'en 1582, quand le pape Grégoire XIII édita la bulle Inter Gravissimas. Le calendrier julien se décalait d'un jour tous les 134 ans. En 1582, il y avait donc 10 jours de décalage entre le calendrier et l'année tropique. Pour remédier à ce défaut, le calendrier grégorien transforme les années séculaires (c'est-à-dire les multiples de 100) en années communes (non bissextiles), sauf pour les multiples de 4, comme 1600 ou 2000, qui sont bissextiles. 10 jours ont aussi été supprimés du calendrier. Le 4 octobre 1582 fut suivi par le 15 octobre 1582.

Les pays adoptèrent le calendrier grégorien à diverses dates, dépendant de leur religion, essentiellement. Si les pays catholiques suivirent rapidement le mouvement, les pays protestants ou orthodoxes ont généralement changé leurs calendriers plusieurs siècles après. Par exemple, la Russie n'adopta le calendrier grégorien qu'en 1918, ce qui explique que la Révolution russe soit désignée par des dates différentes.

Pour en savoir plus, à lire en ligne :

A emprunter dans vos BU :

En savoir plus sur... la 1e publication de Systema Naturae de Carl von Linné

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Carl v Linné - Skara kommun sous licence CC BY 2.0

Carl v Linné - Skara kommun sous licence CC BY 2.0

En 1735, Linné, alors connu sous le nom de Linnaeus, publie la première édition de Sytema Naturae, sive regna tria naturæ systematice proposita per classes, ordines, genera, & species. Dans cette première édition de onze pages, il explique le système de classification qu'il a mis au point. Il divise la nature en trois règnes : animal, végétal et minéral. Les premières espèces sont divisées par la classe, l'ordre, le genre, l'espèce et la variété. Devant la popularité de cette publication, il publiera des éditions de plus en plus volumineuses. La 12e et dernière édition dirigée par Linné, de 1766 à 1768, comportera 2400 pages.

Sa classification repose en partie sur des classifications publiées auparavant par d'autres savants, mais également par des collaborations lors de la publication de Systema Naturae. Sa classification des animaux s'inspire de celle de John Ray, un botaniste anglais du siècle précédent. Un ami de Linné, Peter Artedi, l'aida pour les poissons et certains animaux, tandis que Linné s'occupait plutôt des mammifères, des insectes et des oiseaux. La classification des plantes est inspirée de celle de Sébastien Vaillant, un botaniste français. Devenu professeur, Linné envoya ses étudiants et ses collaborateurs en expéditions autour du globe pour ramener une description, des dessins, voire des spécimens des différentes espèces trouvées.

Linné croyait en la fixité des espèces créées par Dieu, c'est-à-dire qu'elles n'évoluaient pas. L'espèce et la variété n'étaient donc jamais modifiés dans les différentes éditions de Sytema Naturae. Par contre, les trois autres degrés de classifications, étant une construction humaine, pouvaient varier. Par exemple, la baleine passa de poisson à mammifère dans la 10e édition de 1758.

C'est dans cette 10e édition que Linné généralisa le système de nomenclature binomiale, qu'il avait introduit quelques années plus tôt pour les plantes. La classification de Linné ne survécut pas à la découverte de la théorie de l'évolution, mais ce système de nom binomial s'est propagé et est toujours utilisé aujourd'hui. Il est régulièrement mis à jour par le Code international de nomenclature pour les algues, les champignons et les plantes et par la Commission internationale de nomenclature zoologique.

Une dernière chose : saviez-vous que c'est dans Systema Naturae qu'Homo sapiens fut pour la première fois placé dans le même groupe que les autres primates?

Pour en apprendre plus :

En BU :

En ligne avec nos livres numériques, "ebooks" (accessible avec vos logins ENT) :

Mise à jour des références d'ebooks le 18/06/2019.

En savoir plus sur... La mise au point d'une nouvelle échelle de température par Anders Celsius

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-12 = 10 - OllBac sous licence CC BY 2.0

-12 = 10 - OllBac (licence CC BY 2.0)

Anders Celsius est un astronome et physicien suédois né à Uppsala le 27 novembre 1701 et mort dans la même ville le 25 avril 1744 de la tuberculose. Il a été nommé professeur d'astronomie en 1730. Il fit un voyage d'études en France, en Italie, en Allemagne et en Angleterre qui dura quatre ans, de 1732 à 1736. Il publia en 1733 une compilation d'observations d'aurores boréales, qu'il avait observées lui-même ou non, dans les années 1716 à 1732. Il participa à une expédition de l'Académie des Sciences de Paris en Laponie pour mesurer un arc de méridien de 1° afin de confirmer la théorie d'Isaac Newton qui disait que la terre était une sphère aplatie aux pôles. Il fut le premier à proposer une relation entre les aurores boréales et le magnétisme terrestre. Il persuada les autorités suédoises de faire construire un observatoire moderne, qu'il approvisionna avec les instruments de mesure qu'il avait acheté pendant son voyage d'études en Europe. Mais ce n'est pas pour ces réalisations qu'il est le plus connu.

Aurore boréale en Alaska_domainpublic220px-Polarlicht_2

Ce n'est que vers la fin de sa vie qu'il se pencha sur l'élaboration d'une échelle de température. Il publia des articles relatant ses expériences, qui prouvèrent que le point de congélation de l'eau ne dépendait pas de la pression atmosphérique et de la latitude mais que le point d'ébullition de l'eau dépendait de la pression atmosphérique. Ce n'était pas le premier à mettre au point une échelle de température avec cent degrés, mais il fut le premier à proposer les points de congélation et d'ébullition comme extrêmes. A noter qu'il proposa le 0 en point d'ébullition et le 100 comme point de congélation. C'est après sa mort que l'échelle fut inversée. Il n'est pas très clair qui a proposé ce changement en premier.

Photo de Racineur, "Santo Nino de Praga" (licence CC BY-NC-ND)

En 1948, la 9e Conférence générale des poids et mesures (CGPM) adopte dans l'annexe 6 l'échelle de Kelvin pour le système international de mesure, mais également l'échelle thermodynamique de Celsius. Cette annexe explique comment déterminer les points fixes de température Celsius pour s'assurer qu'un thermomètre fonctionne correctement. Elle fixe aussi les manières d'écrire le "°C". C'est ainsi que l'appellation degré Celsius entra dans notre vie de tous les jours, à part quelques rares pays qui utilisent encore le degré Fahrenheit.

Pour en apprendre plus :

Vous trouverez également sur les rayons de vos BU ces ouvrages à emprunter :

2015-12-01_143827Et pour se faire plaisir, une référence à une autre échelle de température dans ce roman de science fiction de Ray Bradbudy paru en 1953 : Fahrenheit 451. 451 degrés Fahrenheit est le niveau de température qui provoque l'auto-inflammation d'un livre. Une œuvre célèbre sur la censure et l'obligation d'un "bonheur commun".

Crédit des images : Aurore boréale en Alaska (domaine public, "United States Air Force photo by Senior Airman Joshua Strang") ; Photo de Racineur, "Santo Nino de Praga" (licence CC BY-NC-ND)

En savoir plus sur... la 1e réaction en chaîne d'une pile atomique

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"CP-1 drawing" - Argonne National Laboratory (licence CC BY-NC-SA 2.0)

Nous sommes le 2 décembre 1942, dans un stade de football américain abandonné de l'Université de Chicago, dans une salle de jeu de raquettes (un sport très proche du squash) située sous les gradins, juste avant le repas de midi. Une structure en bois supporte et maintient en place un empilement de 50 000 briques de graphite, soit 400 tonnes, avec un cœur composé de 6 tonnes d'uranium et 36 tonnes d'oxyde d'uranium. C'est la première pile atomique, ou, comme on l'appelle plus récemment, le premier réacteur nucléaire.

L'équipe de chercheurs, menée par Enrico Fermi, se prépare à essayer d'activer une réaction en chaîne devant des dignitaires et des industriels américains. Un premier test est effectué. Les compteurs de neutrons s'affolent et la courbe d'activité grimpe, grimpe, grimpe... et la barre automatique de sécurité s'active, mettant fin à l'expérience. Elle a été placée délibérément bas. Mais il est l'heure, et Fermi, qui a un horaire strict, décide de faire une pause pour aller manger.

De Marcin Wichary, "Chicago Pile" (licence CC BY)

"Chicago Pile", Marcin Wichary (licence CC BY)

L'expérience reprend après le repas, en relevant davantage la barre de sécurité. Le bruit produit par la pile devient de plus en plus assourdissant. A 15h25, la pile devient critique, c'est-à-dire qu'une réaction en chaîne s'est produite et s'auto-alimente. 28 minutes plus tard, Fermi met fin à l'expérience.

D'après lui, l'activité engendrée dans le cadre de cette expérience n'aurait pas suffit à faire cuire un œuf. Il est intéressant de noter que ce premier réacteur nucléaire ne possède ni système de refroidissement ni écrans de protection. En 1943, le réacteur sera jugé trop dangereux pour être situé dans la ville de Chicago et sera déménagé dans ce qui deviendra plus tard le Laboratoire National d'Argonne.

La construction de la première pile atomique française, Zoé de son petit nom, fut lancée par Frédéric Joliot-Curie, alors Haut Commissaire du CEA. Elle fut abritée au fort de Châtillon et produit sa première réaction en chaîne le 15 décembre 1948 en présence du Président de la République, Vincent Auriol.

Vous pouvez en apprendre plus sur l'histoire du nucléaire avec les ressources suivantes :

Sur Internet :

Dans la BU :

Des livres en ligne :

En savoir plus sur... les drones

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Un Multicopter DJI-S800, par Alexander Glinz (licence CC BY SA)Avez-vous reçu un drone à Noël ? Comme l'an dernier (et l'avant dernier), le drone était annoncé dans les médias comme l'un des futurs succès de vente, que cela corresponde à la réalité ou non. En France, le mot ne désigne pas seulement l'équipement militaire mais il recouvre de façon générale tout appareil volant sans pilote.

Simple mise à jour moderne du modélisme aérien ou s'agit-il vraiment d'un nouvel objet porteur de pratiques nouvelles, aussi bien dans les loisirs que pour de nouvelles applications quotidiennes voire pour la recherche ?

D'emblée, on constate les liens étroits entre géographie, système d'information et la navigation aérienne des drones. Les appareils ouvrent, en effet, de nouvelles possibilités d'acquisition de prises de vue, de cartographie et d'interprétation de l'environnement spatial vu par le drone : la cartographie devient sémantique. Ce qui permet en retour de consolider et améliorer les calculs de trajectoire et la détection d'objet. Les drones, avec d'autres procédés comme le scanner 3D, enrichissent la géomatique et produisent de nouvelles données, en 3D notamment, porteuses de nouveaux usages.

Une conférence organisée à l'IUT de La Réunion fin 2015 dans le cadre du "Master II RNET Géomatique et Télédétection" abordait justement les perspectives ouvertes par les drones concernant la géoinformatique et l'information géographique, avec Arnaud Vandecasteel (24/11/2015).

Pour accompagner l'essor de ces nouveaux "aéronefs" dans la population, le ministère chargé des transports rassemble sur son site web les informations juridiques applicables aux utilisateurs de drones. Il existe même sites web spécialisés dans l'actualité des drones. De nombreux articles de presse ou des émissions de radio en parlent régulièrement.

drone_radio

Sur les aspects techniques, on vous recommande l'excellent suivi des actualités assuré par les "Techniques de l'ingénieur". Votre BU numérique y est abonnée pour l'ensemble de la communauté universitaire de La Réunion, vous pouvez donc vous y connecter de chez vous avec vos logins numériques habituels (ENT).
> Accès : actu "drones" suivie par "Techniques de l'ingénieur"

On y découvre notamment cette expérience d'un drone piloté par téléphathie:

Le sujet vous intéresse ? Retrouvez ci bas notre sélection de ressources sur les drones :

Et vous, qu'avez-vous reçu à Noël ?

Photo : Un Multicopter DJI-S800, par Alexander Glinz (licence CC BY SA)

Il y a 150 ans : Gregor Mendel et ses pois

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Gregor_Mendel - AndreaLaurel sous licence CC BY 2.0

Le 8 février et le 8 mars 1865, Gregor Mendel présentait deux conférences à la Société d’histoire naturelle de Brünn (ou Brno) qui relataient ses expériences des dix dernières années sur plusieurs milliers de plants de pois. Le texte de ces conférences sera publié en 1866 sous le titre Versuche über Pflanzen-Hybriden (ou Recherches sur des hybrides végétaux).

Photo d'Isabel Eyre, "Peas" (licence _CC-BY)

Ces travaux s’inscrivent dans un contexte de débats et d’études sur l’hérédité qui remonte à au moins trois ans avant la naissance de Mendel, en 1822. En 1819, le comte Festetics, un expert reconnu dans le domaine de la reproduction du mouton, publia les premières lois empiriques de la génétique, utilisant ce mot pour la première fois dans une publication. Des associations d’éleveurs de moutons et les monastères tiennent des conférences durant lesquelles ils essaient, à travers les études réalisées partout en Europe, de comprendre comment faire apparaître les traits voulus dans la descendance de leurs moutons.

Photo de Ludovic Hirlimann, "Moutons" (licence CC BY-NC)

Mendel étudia à Vienne avec un professeur, Franz Unger, qui pensait que des combinaisons d’éléments inconnus déterminaient l’hérédité des individus. L’abbé du monastère où Mendel vivait avait fait bâtir un jardin expérimental en 1830 et participait activement aux études sur l’hérédité des moutons. Un anglais, Thomas Andrew Knight, avait déjà fait des expériences sur les plantes annuelles dès le XVIIIe siècle et avait publié ses résultats, rapportant les principes de dominance, de ségrégation des caractères parentaux et de l’apparence uniforme des hybrides. D’autres botanistes ont étudié le pois et confirmé ces travaux.

De Tim Norris, "Give peas a chance..." (licence CC BY-NC-ND)

L’originalité de Mendel tient en plusieurs points. Il a mis en évidence que les deux parents contribuent à l’hérédité des descendants, alors qu’à l’époque on ne pensait pas que les deux sexes contribuaient à égalité à la transmission des caractères. Il avait remarqué que les résultats des études botaniques produisaient des formes d’hybrides qui se répétaient avec une grande régularité, mais qu’il n’existait aucune loi pouvant prédire quels hybrides seraient produits par des croisements donnés. Il introduisit une méthodologie expérimentale rigoureuse et l’utilisation de la modélisation mathématique. Partant de ses modèles mathématiques, il expérimenta ensuite avec ses plants pour voir si ses hypothèses se vérifiaient. Il prit aussi en compte l’environnement de son jardin expérimental, c’est-à-dire tout ce qui pouvait influencer sur la fertilisation des plants, comme le rôle des insectes.

Il encouragea ses collègues chercheurs à reproduire ses expériences -- mais personne ne l’a fait de son vivant. Ses travaux ne furent que très peu cités avant l’an 1900. Cette année-là, sur l’espace de deux mois, trois botanistes de trois pays différents publient des articles dans lesquels ils redécouvrent les lois de l’hérédité. Pour éviter une controverse, la priorité de Mendel sera reconnue. Peu après commencera une controverse sur ses travaux. Certains dirent que les résultats étaient "trop beaux pour être vrais" et qu’ils ont été falsifiés, volontairement ou non, ou alors qu’ils étaient biaisés.

Pour en apprendre plus sur Mendel ou l’histoire de la génétique : "MendelWeb" est un site web très complet qui présente les versions en allemand et en anglais des conférences de Mendel, ainsi que beaucoup d’autres informations, conçues à la base pour les enseignants.

Charles Auffray propose également une analyse du texte originel de Mendel, disponible en ligne, dans cet article en deux volets : Aux sources de la biologie des systèmes et de la génétique: la pertinence des expérimentations de Gregor Mendel sur le développement des plantes hybrides, un article en deux volets qui analyse le texte originel de Mendel, disponible sur le site de l’Observatoire de la génétique (1er volet et 2e volet), Cadrages, n°20 janvier-février 2005 et n°21 mars-avril 2005

Ressources complémentaires :

Mendel aujourd'hui : si vous voulez en savoir davantage sur ce qu’on sait et ce qu’on peut faire aujourd’hui :

Images :
Gregor Mendel, d'AndreaLaurel (licence CC BY 2.0)
Isabel Eyre, "Peas" (licence _CC-BY)
Photo de Ludovic Hirlimann, "Moutons" (licence CC BY-NC)
"Give peas a chance...", de Tim Norris, (licence CC BY-NC-ND)

 

Il y a 150 ans : le premier voyage cyclo-touristique en vélocipède

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Velocipede Michaux-1 - tetedelacourse sous licence CC BY-SA 2.0

Velocipede Michaux-1 - tetedelacourse sous licence CC BY-SA 2.0

C'était autour du 25 août 1865. Trois hommes, les frères René et Aimé Olivier et leur ami Georges de la Bouglise partirent de Paris pour rejoindre la maison familiale des Olivier près d'Avignon. Ils vont mettre huit jours pour faire ce voyage en vélocipède. Mais savez-vous ce qu'est un vélocipède? Quelle est la différence avec la bicyclette et son ancêtre, la draisienne?

Le vélocipède est en fait l'étape intermédiaire entre la draisienne et la bicyclette. La draisienne, dont le brevet a été déposé en 1818, était constituée d'un cadre en bois reliant deux roues, muni d'une selle et d'un guidon et qu'on faisait avancer en marchant. Le serrurier Pierre Michaux et son fils Ernest ajoutèrent un pédalier à la roue avant. La roue avant devint aussi plus grosse que la roue arrière. Les Michaux firent breveter leur vélocipède amélioré, comprenant un système de freins, en 1868. A noter qu'un autre Français, Pierre Lallement, revendiqua avoir inventé le système à pédales à peu près en même temps que les Michaux.

Les premières courses commencèrent en 1867. Le prince impérial, fils de Napoléon III, aima tant ce mode de locomotion qu'il fut surnommé "Vélocipède IV" par les caricaturistes. Mais le vélocipède coûte cher et est peu confortable : les roues sont cerclées de fer. Imaginez circuler sur une route pavée avec de telles roues! Le mécanisme d'entraînement avec chaîne et pignons permit de déplacer les pédales sous la selle et d'augmenter la vitesse de déplacement. En 1869, le cerclage de fer est remplacé par du caoutchouc. En 1888, un Américain, John Boyd Dunlop, invente le pneumatique, mais il faut attendre 1891 pour que les frères Michelin inventent la chambre à air, qui est démontable. C'est à partir de ce moment que le vélo, raccourci de vélocipède, devient vraiment populaire. Des industries se mirent à produire beaucoup de vélocipèdes à peu de frais, ce qui permit aux classes populaires d'accéder à cet objet. Et c'est ainsi qu'il passa de loisir à mode locomotion...

Pour en apprendre un peu plus sur le vélo :

Articles de Wikipédia sur le vélocipède et sur la bicyclette

Le Vélocipède, sa structure, ses accessoires indispensables, le moyen d'apprendre à s'en servir en une heure par Alexis-Georges Lefebvre, 1868, sur Gallica

Pour fêter cet anniversaire, un petit groupe de 7 vélocipédiste reproduisit en août 2015 le voyage Paris-Avignon des frères Olivier et de leur ami de la Bouglise, leur récit se trouve sur velocipedistes.com

En BU :

Vélo vert (Riverside publ – 1989)

Maillot jaune : regards sur cent ans du Tour de France [ouvrage édité à l'occasion de l'exposition "Maillot jaune, centenaire du Tour de France", Musée auto-moto-vélo, Châtellerault, 21 mai-23 novembre 2003] (Atlantica Musée national du sport – 2003)

La reine bicyclette : histoire des Français à vélo / Laurent Védrine (Talweg – 2013)

La Réunion : du sommet des montagnes au battant des lames / Julien Chauveau (Big bike magazine n°46, Éd. Nivéales – 2009)

La Réunion à vélo : 55 circuits découverte / Stéphane Bénard ; Maëla Winckler (Austral éd. – 2012)

Le Tour de France et le vélo : histoire sociale d'une épopée contemporaine / Philippe Gaboriau (Éd. l'Harmattan – 1995)

Julien Absalon : objectif Pékin / Jean-François Verrier; Emmanuel Georges (Supermouche productions prod., distrib. – 2008)

Bien pratiquer le vélo : en tout terrain, sur route, sur piste choisir son matériel, les bons réglages, les pathologies, bien s'équiper, bien s'alimenter / Jean-Pascal Romeur (C. Geoffroy – 2009)

En savoir plus sur... Einstein et la relativité

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Albert Einstein, early 1900's - huanjo sous licence CC BY-SA 2.0

Albert Einstein, early 1900's - huanjo (licence CC BY-SA 2.0)

A la fin du XIXe siècle et au début du XXe siècle, la physique a un souci : entre les théories de l'électrodynamique de l'époque et les résultats expérimentaux, il y a des contradictions qui ne peuvent s'expliquer. On croyait alors que les ondes avaient absolument besoin d'un milieu pour pouvoir se propager. L'éther était ce milieu invisible. Mais les tentatives de calculer le mouvement de la Terre par rapport à l'éther n'arrivaient pas à des conclusions probables. Il restait toujours une zone d'ombre.

C'est en 1905 qu'Albert Einstein publie son article “De l'électrodynamique des corps en mouvement” (mais en allemand). Il s'appuie sur les travaux des physiciens qui l'ont précédé, comme James Clerk Maxwell, Henri Poincaré ou Hendrik Lorentz. Cet article pose les bases de ce qui s'appelle maintenant la relativité restreinte :

  • Les lois de la physique sont invariables dans tous les systèmes référentiels inertes, c'est-à-dire non-soumis à une accélération
  • La vitesse de la lumière dans le vide est toujours la même, indépendamment de la vitesse de déplacement de la source ou de l'observateur

On pourrait rajouter, par rapport aux croyances de l'époque, qu'il stipule aussi que la notion d'éther est superflue. De plus, cette nouvelle théorie réunit en un seul ensemble deux paramètres auparavant considérés comme distincts : l'espace et le temps.

Mais cette théorie n'explique toujours pas tout. Notamment, elle ne prend pas en compte la notion d'accélération et ne peut pas fonctionner avec la théorie de la gravité d'Isaac Newton. Einstein retourne donc au travail et publie en 1915 la théorie de la relativité générale, qui refond les principes de la gravitation tout en respectant les principes de la théorie de la relativité. Deux mathématiciens, Marcel Grossmann et David Hilbert, ont aidé Albert Einstein dans la conception de cette nouvelle théorie.

La relativité générale ajoute à la relativité restreinte l'idée qu'une masse peut déformer l'espace-temps. Elle remplace la notion de force par la courbure de l'espace-temps. La théorie de gravitation d'Isaac Newton est toujours valable à basse vitesse, par contre quand on se rapproche de la vitesse de la lumière, il faut utiliser la théorie de la relativité générale.

Pour voir les détails de ces travaux et en apprendre davantage :

Sur Internet :

Dans vos BU :

L'Agence spatiale européenne prévoit de lancer le 2 décembre 2015 le satellite LISA Pathfinder de la base de Kourou en Guyane. Le but de ce satellite est de tester des technologies pour le futur lancement du laboratoire spatial LISA, qui observera la présence d'ondes gravitationnelles, prévues par Einstein grâce à sa théorie de la relativité.

Quelques articles sur le sujet :

LISA Pathfinder est prêt au décollage, 30 novembre 2015, sur le site de l'ESA

LISA Pathfinder overview, 16 octobre 2015, sur le site de l'ESA

LISA Pathfinder : le retour d'Einstein, 27 août 2015, sur le site de la Cité de l'espace

LISA Pathfinder mission journal : approaching lauch, sur le site elisascience.org, pour suivre le lancement

Les premières revues scientifiques

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Journal des sçavans sur gallica.bnf.fr

Journal des sçavans sur gallica.bnf.fr

C’était il y a fort, fort longtemps, 350 ans pour être exact, dans des pays fort, fort lointains : la France et l’Angleterre.

Le 6 janvier 1665, parut à Paris le premier numéro du Journal des sçavans, le premier périodique littéraire et scientifique d’Europe. Il fut supprimé en 1792 et reprit en 1816, sous le nouveau nom de Journal des savants.

Cette revue avait pour but de proposer une bibliographie détaillée des principaux livres publiés en Europe, des nécrologies de savants célèbres, de rapporter les principales découvertes en physique et chimie, dans les arts et sciences, c’est-à-dire les nouvelles machines et inventions, les mathématiques, l’astronomie et l’anatomie. Elle souhaitait aussi discuter des décisions rendues par les tribunaux séculiers, ecclésiastiques et universitaires. Bref, il ne devait rien se passer en Europe intéressant les gens de lettres qui ne puisse être appris par la lecture de cette revue.

Dans le premier numéro, on y trouve notamment une mention des nouveaux télescopes de Giuseppe Campani, qui lui ont permis d’étudier Jupiter et Saturne, une critique de la seconde édition de 1664 du Traité de l’Homme de René Descartes et l’annonce de la naissance d’un monstre près d’Oxford (en fait, des sœurs siamoises).

La revue sur le site de Gallica où on peut accéder aux archives de 1665 à 1944

Sur Persée.fr, on peut accéder aux articles de 1909 à 2009

Contacté par le Journal des sçavans pour leur faire part des nouvelles publications d’ouvrages, le secrétaire de la Royal Society of London décida de faire paraître sur ses propres deniers un périodique dédié complètement aux sciences. Le 6 mars 1665, parut le premier numéro de Philosophical Transactions, Giving some Account of the present Undertakings, Studies, and Labours of the Ingenious in many considerable parts of the World, connu plus simplement sous le nom de Philosophical Transactions of the Royal Society.

En 1887, le journal se scinda en deux séries : Philosophical Transactions of the Royal Society A: Physical, Mathematical and Engineering Sciences et Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences.

N’ayant jamais eu d’interruption de publication, c’est la revue scientifique qui a la plus longue longévité.

Dans son premier numéro, la revue relate, entre autres, une amélioration des verres optiques, la découverte de la grande tache rouge de Jupiter, des observations de comètes et une nouvelle manière de tuer les crotales.

Le site de la Royal Society sur lequel on peut accéder aux archives de 1665 à 1886

Les accès de la BU à la revue Philosophical Transactions of the Royal Society

Découverte il y a 220 ans des conserves

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conserve

Une bouteille à conserve Appert – Jean-Paul Barbier

 

 

 

 

 

 

 

 

 

En 1795, Nicolas Appert met au point le premier procédé de conservation longue durée des aliments dans des contenants fermés, surnommé l’appertisation. Des bouteilles en verre étaient remplies à ras-bord, fermées par un bouchon de liège de façon hermétique et ensuite chauffées au bain-marie. Ce chauffage détruit les micro-organismes qui peuvent rendre le produit impropre à la consommation. La fermeture hermétique empêche la contamination postérieure des aliments.

Les premiers tests seront effectués auprès de la marine impériale. N’ayant reçu que des éloges sur ces conserves, Nicolas Appert demandera un prix auprès du gouvernement. Celui-ci lui donnera le choix de déposer un brevet ou de mettre sa découverte à disposition de tous en échange d’un prix. Nicolas Appert optera pour la seconde option.

Les Britanniques s’empareront de l’idée et remplaceront le verre par du métal en 1810. Mais elles étaient difficiles à ouvrir : l’ouvre-boîte ne sera inventé qu’en 1850.

Pasteur s’intéressera à cette technique de conservation et l’améliorera, déposant en 1865 un brevet pour la conservation du vin par chauffage. On passe donc de la stérilisation à la pasteurisation.

Vous souhaitez en savoir plus sur les méthodes de conservation des aliments ?
Voici quelques suggestions de lecture :