• Pourquoi la mer est elle bleue le ciel aussi le jour et noir la nuit?

               Lorsqu’on est en vacances au bord de la mer, on vous pose des questions saugrenues, très terre à terre : Pourquoi la mer est elle bleue, pourquoi le ciel est il bleu, pourquoi le ciel est il noir la nuit ???
              Ce n’est pas toujours s simple que cela d’y répondre.

     Pourquoi la mer est elle bleue ?

              Effectivement l’eau est transparente, alors pourquoi celle de la mer est elle bleue ? Il y a plusieurs raisons :
              D’abord le reflet du ciel dans la mer : quand il fait beau la mer est bleue; quand le ciel est gris, la mer est vert-gris; les vagues rajoutent de petits moutons blancs dus au vent.
              Mais une autre raison, en fait plus importante,  est due au soleil qui diffuse une lumière blanche, en réalité composée de tout un spectre de couleurs c’est à dire de photons d’énergies diverses, les plus énergiques étant ceux qui correspondent au violet et au bleu).
              L’eau de la mer ne réagit pas de la même façon à tous le photons : elle va davantage absorber les photons de moindre énergie, c’est à dire les rouges, jaunes, oranges et elle absorbera moins les photons correspondant au bleu.
              Ceux-ci seront donc davantage réfléchis ou diffusés, et donc ce n’est pas l’eau qui est bleue, mais la lumière qui est diffusée et réfléchie par sa surface.
              Plus l’eau est profonde, plus la mer est bleue, car ce sont les seuls photons peu absorbés.
              Mais comment expliquer que la mer puisse être gris-vert, par temps moins beau. En fait l’agitation due au vent et à la tempête perturbe la réflexion et la diffusion des photons et des matières diverses sont « remuées » et mises en suspension.
              Par ailleurs si l’eau est calme et très transparente, la couleur du fond proche peut influer sur la couleur apparente de l’eau, le sable la faisant paraître gris-jaune, des algues pouvant donner l’impression d’une eau verte, voire rouge due à des microorganismes dinoflagellés ou turquoise, due à certains phytoplanctons. Les photons bleus sont alors absorbés et c’est la chlorophylle qui donnera la couleur verte.
              Vu des satellites, c’est l’océan profond qui prédomine est compte tenu de la grade surface des océans la terre est « la planète bleue ».

    Pourquoi le ciel est il bleu ?

              Là encore l’air est invisible et transparent et donc le ciel bleu est encore un effet d’optique dû à la lumière solaire.
              Celle-ci est diffusée par les molécules d’azote et d’oxygène, qui sont très petites par comparaison à la longueur d’onde de la lumière diffusée. (je rappelle que la longueur d’onde associée à une lumière est inversement proportionnelle à l’énergie des photos correspondants).
              Or d’après la loi de Rayleigh, la diffusion est inversement proportionnelle à la  longueur d’onde à la puissance 4, c’est à dire proportionnelle à l’énergie à la puissance 4 des photons.
             La diffusion des photons rouges, orange, jaune est très faible vis à de celle des photons bleus plus énergétiques et donc la mer paraît bleue.

     Pourquoi le ciel de nuit est il noir ?

              On pourrait croire que vu les milliards d’étoiles, le ciel devrait être lumineux la nuit. Pourtant il n’en n’est rien, il est noir piqueté des points brillants que constituent les étoiles, et cela à longtemps intrigué les scientifiques, notamment Kepler ou Halley aux 17ème et 18ème siècles.
              Une première raison est due à l’énorme éloignement des étoiles, c’est à dire aux dimensions de l’univers.
              Une étoile lointaine émet dans toutes le directions et plus elle est éloignée, plus la proportion de lumière qui atteint la terre est faible, infime par rapport à celle qui nous vient du soleil. (le flux lumineux décroit comme le carré de la distance).
              Par ailleurs les étoiles ont une certaine durée de vie et certaines ont donc disparu.
              La vitesse de la lumière est finie (300 000 km/s), et donc il est possible que la lumière de nombreuses étoiles ne nous soit pas encore parvenue, tout dépend de la distance à laquelle elles sont et de la date de leur création.
              Ainsi, le noir que nous observons sur le fond cosmique est rempli d’étoiles dont la lumière n’a pas atteint la Terre, ou ne l’atteint plus…

              De plus l’univers n’est pas infini : il est né, selon la théorie du « big bang », il y a environ 13 milliards d’années et donc on ne peut rien voir au delà de 13 milliards d’années-lumière de distance, puisque au delà de cette distance aucune lumière n’était émise. Toutefois l’univers est en expansion, de telle sorte que ses limites sont plus importantes que cette distance et on suppose qu’il atteint environ 80 milliards d’années-lumière (8 X10 puissance 23 km).
            Néanmoins, même très grand, le nombre d’étoiles est donc limité et la lumière qu’elles émettent aussi.

               On a toujours des difficulté à se représenter cet univers, car ce n’est pas possible en trois dimensions, dans notre espace euclidien), mais il faut utiliser un espace plus complexe , celui de la relativité générale, où le temps est aussi une dimension,. On peut dans un tel espace où l’on peut continuer son chemin sans jamais rencontrer d'obstacle ou de point d'arrêt et que l'on peut explorer dans leur totalité en un temps fini, en se retrouvant au point de départ et donc cette univers ne présente pas de limite, comme le fait une sphère dans l’espace euclidien.

               De plus en raison de cette expansion de l’univers, la lumière subit l’effet Döppler du fait de la composition des deux vitesses. La lumière en provenance des étoiles est ainsi décalée vers le rouge, ce qui a permis de confirmer les théories d’expansion de l’univers, mais diminue également la lumière perceptible émise par celles-ci.


     On voit que contrairement aux raison simples qui expliquent le bleu du ciel et de la mer, la couleur noire du ciel la nuit est un phénomène très complexe.

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               Etant en vacances en Bretagne, et ayant trouvé un jardin avec une végétation tellement débordante que je pouvais à peine rentrer dans la maison, j'ai consacré ces derniers jours à tondre, tailler, nettoyer... et apporter 48 grands sacs en déchetterie.

              Mais je vais reprendre mes articles.

              J'avais faite 7 juillet un article sur le sommeil, qui décrivait le mécanisme d'endormissement chez l'homme et les divers stades du sommeil.
              Un correspondant m'a demandé si les animaux dormaient de façon analogue.

               Je rappellerai seulement que deux grandes phases se succèdent à plusieurs reprises : le « sommeil profond » pendant lequel le rythme des ondes cérébrales n’est que de quelques Hertz, et le « sommeil paradoxal » (on l’appelle aussi REM : rapid eyes mouvements, car il est accompagné de mouvements des yeux), phases  pendant lesquelles le cerveau élimine tout ce qui lui paraît superflu dans la mémoire, ce qui donne nos rêves pendant des phases de micro-réveils. Durant le sommeil paradoxal, la fréquence des signaux cérébraux est voisine de 40 Hz, et donc de celle d’une personne éveillée. Mais l’activité musculaire est nulle, excepté les yeux et l’extrémité des doigts.

              Les renseignements qui vont suivre sont principalement tirés d'un article d’Irène Tobler-Borbély, de l'institut de pharmacologie de Zurich, en Suisse, sur le sommeil des animaux.

               Ce n’est pas facile de savoir si un être vivant est endormi, grâce à des signes extérieurs.
               Un bébé humain dort parfois les yeux ouverts ; les poissons et les insectes n’ont pas de paupières.
               Les chevaux, les ânes, les girafes dorment souvent debout.
               Le sommeil s’accompagne d’un relâchement musculaire, mais c’est un paramètre fluctuant et pas forcément évident à la simple vue (comment interpréter chez un poisson les mouvements de nageoires ?
               On peut mesurer des activités cérébrales, mais cela nécessite un appareillage sophistiqué qui perturbe éventuellement le dormeur. C’est relativement aisé à faire chez un mammifère, mais beaucoup moins pour d’autres animaux.
                On observe aussi les mouvements oculaires, mais c’est aussi une opération délicate et les fluctuations sont importantes.
                Le signe le plus facile à observer est l’immobilité, malgré des stimuli tel une lampe de poche ée sur l’animal. Si l’animal est au repos, non endormi ; le stimulus le fait bouger.
     
               La plupart des mammifères et des oiseux ont un sommeil analogue, succession de sommeil profond et de sommeil paradoxal. Seuls les dauphins parmi les mammifères n’ont pas de sommeil paradoxal. On ne sait pas pourquoi ni comment ils s’en passent. Mais en outre les dauphins en sommeil profond ont un hémisphère cérébral, qui reste éveillé à tour de rôle, sans doute pour garder l’évent respiratoire hoirs de l’eau. Des baleines ont le même phénomène cérébral.
                Chez les oiseaux le sommeil paradoxal est très court, environ une minute par cycle (20 minutes environ chez les humains). Les oiseaux migrateurs peuvent planer en l’air alors qu’ils sont en sommeil profond. Le sommeil varie beaucoup selon les espèces, les saisons , l’environnement.
                On a trouvé aussi des différences de type de sommeil chez les reptiles (c’est pour Kaa !) mais cela a été peu étudié chez les poissons (je vois mal un plongeur sous-marin faire passer un électroencéphalogramme à une sardine !!).
                Le sommeil a aussi été identifié chez les invertébrés, écrevisses, cafards, scorpions, mouches…
                Des études ont été faites chez la drosophile, et ont montré qu’elle était sensible à des substances hypnotiques (par exemple utilisées lors des anesthésie).
                Il semble donc que la plupart des animaux dorment, mais on n’a étudié que 240 espèces, sur plus de 7 millions. Alors prudence !
                Ce serait intéressant de trouver des animaux qui ne dorment pas, pour mieux comprendre les rôles du sommeil.
     
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  • La maladie de Lyme          La végétation a particulièrement proliféré cette année, et en Bretagne, où je suis en vacances, et les syndicats d'initiatives signalent que l'on peut parfois être piqué par une tique, soit directement si elle s'est accrochée à votre peau, ou si elle était tapie dans les poils de votre chien.
              La tique, ou Ixodida, est un acarien, qui fait partie des arachnides
              Ces tiques et leurs larves peuvent transmettre. la maladie de Lyme (ou Borreliose de Lyme). Cette infection septicémique grave touche non seulement les chiens mais également l'homme et d'autres animaux (quelques milliers de cas humains par an en France et la majorité des contaminations survient entre les mois de mars et de septembre).

    La maladie de Lyme

              La bactérie responsable est un spirochète c’est à dire une bactérie de forme hélicoïdale qui répond au doux nom de "Borrelia burgdorferi".
              Après l’inoculation cutanée de la bactérie, lors de la piqûre de tique, la maladie de Lyme évolue en trois grandes phases, séparées par des périodes d’absence de signes de la maladie.

              La phase primaire est caractérisée par une lésion, survenant entre 3 et 30 jours après la piqûre de tique, érythème rouge, centré sur le point de piqûre, s’étendant progressivement de façon centrifuge, ovale  et pouvant mesurer jusqu’à 50 cm et non infectée.
             Des manifestations générales (maux de tête, douleurs articulaires, légère ascension de la température corporelle, fatigue) et un gonflement des ganglions proches de la lésion cutanée peuvent y être associés traduisant la dissémination de la bactérie dans l’organisme.
             En l’absence de traitement, cet érythème évolue pendant quelques semaines (extension progressive) et disparaît sans séquelle, de façon trompeuse.

              La phase secondaire survient plusieurs semaines ou mois après la disparition de érythème et se caractérise par :
                     - des manifestations cutanées analogues à celles observées lors de la phase primaire de la maladie;
                    - des manifestations cardiaques : syncopes (perte de connaissance), palpitations (sensation de battement cardiaque dans la poitrine), douleurs thoraciques. Ces manifestations cardiaques évoluent le plus souvent vers la guérison sans séquelle
                    - des manifestations neurologiques : une inflammation très douloureuse des racines des nerfs innervant le territoire de la piqûre de tique). Le nerf facial est fréquemment touché. Une méningite peut également survenir dans de rares cas.

             La phase tertiaire se manifeste des mois ou des années après le début de l’infection par :
                    - des inflammationss cutanées évoluant vers une atrophie de la peau, des nodules violacés, arrondis, à contours nets, fermes, localisés sur le front, le lobe de l’oreille et régressant spontanément en quelques mois;
                   -  des atteintes articulaires : identiques à celles observées dans la phase secondaire ;
                  - des atteintes neurologiques : touchant la moelle épinière ou le cerveau (manifestations neuro-psychiatriques diverses).
             L’évolution vers une phase tertiaire reste rare, même en l’absence de traitement.

             La maladie présente une évolution très favorable lorsqu’elle est traitée.
             Il est donc indispensable, dès qu’on repère une tique sur la peau, de l’enlever, en ne tirant dessus avec une pince à épiler qu’après l’avoir endormie à l’éther ou à l’alcool à 90 d° afin de décrocher son rostre, qui sinon resterait dans la peau.
            Les tiques adultes sont visibles sur la peau et peuvent être retirées rapidement. Toute personne qui a retiré une tique de sa peau sait qu'elle a été piquée et doit aller consulter un médecin si elle ressent des symptômes dus à cette piqûre.
            Par contre, les jeunes tiques ou "nymphes" sont difficilement visibles sur la peau  car grosses comme une tête d'épingle. La taille minuscule de la nymphe est la raison pour laquelle beaucoup de malades de Lyme  ne se rappellent pas d'avoir vu de tiques sur eux. Dans les cheveux , par exemple, il est très difficile de repérer une nymphe. Les piqûres dues aux nymphes passent facilement inaperçues et sont responsables d'une grande partie des cas de maladie de Lyme.
           Lorsque vous vous promenez en forêt ou dans des herbes, mettez plutôt des chaussures au lieu de nu-pieds, des pantalons au lieu de robe (ou de kilt !).
          Et si vous trouvez une tique sur votre chien ou votre chat, après l’avoir soigné, examinez vous soigneusement vous même.

     

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    L'ordinateur et internet modifient ils notre cerveau ?

               La presse avait beaucoup parlé d’un article écrit par un éditorialiste américain, Nicolas Carr, dont le titre était « Est ce que Google nous rend idiots ? ».
               Il a depuis écrit un livre “The Shallows” (qu'on pourrait traduire par "le bas-fond »), qui est sous-titré « ce que l'Internet fait à nos cerveaux ».
              D’après lui, Internet, les ordinateurs, Google, Twitter et le travail multitâche, transforment notre activité intellectuelle au détriment de notre capacité à lire des choses longues, à mémoriser et à réfléchir, et le web avec son hypertexte coloré et la multitude d'informations morcelées, nous rend stupide. Voici ce qu’il dit :    

       “Il n'y a rien de mal à absorber rapidement et par bribes des informations. Nous avons toujours écrémé les journaux plus que nous ne les avons lus, et nous gérons régulièrement les livres et les magazines avec nos yeux pour en comprendre l'essentiel et décider de ce qui nécessite une lecture plus approfondie. 
      La capacité d'analyse et de navigation est aussi importante que la capacité de lire et de penser profondément attentivement. 
      Ce qui était un moyen d'identifier l'information pour une étude plus approfondie, est devenu une fin en soi et notre méthode préférée à la fois pour apprendre et analyser. 
      Éblouis par les trésors du Net, nous sommes aveugles aux dégâts que faisons peser sur notre vie intellectuelle et notre culture.”

               Soucieux de propositions concrètes, Nicholas Carr va même jusqu'à proposer de repousser les liens hyper-textes en fin d'article, pour faciliter la lecture et la concentration et éviter toute distraction due au zapping.

               Les psycho-neurologues se sont penchés aussi sur la question.
               Il ne fait aucun doute que l'Internet change notre cerveau, mais “Tout change notre cerveau”, le problème est de savoir ce qui est positif et négatif.
               Il est certain que le web a des effets pervers sur le cerveau en diminuant notre capacité de concentration et de réflexion et notre travail de mémorisation, puisqu’on peut y retrouver presque tous les renseignements. L’ordinateur et le téléphone, de leur côté, avec la possibilité de stocker et gérer des centaines de milliers de données, nous dispensent de chercher à les mémoriser et notre mémoire, peu entrainée, devient déficiente.
               Ce n’est pas totalement négatif : on ne se souvient pas des informations, mais en général, on se souvient du nom du dossier où on l’a mise : économe de ses efforts, notre cerveau ne stocke pas l'information, il se contente de mémoriser la manière de la retrouver. On peut en retrouver davantage.

               Autre question beaucoup discutée: le web augmente-t-il notre aptitude à être «multitâches», comme le sont les ordinateurs capables d'effectuer différentes opérations de façon simultanée? La réponse est négative si l'on en croit les études américaines. Dans le multitâche, quelque soit notre entrainement, le cerveau a du mal à faire deux tâches à la fois, mais y arrive en faisant coopérer les deux hémisphères, mais pour mener trois tâches à la fois, son efficacité s’effondre totalement et les erreurs apparaissent nombreuses.
              Par ailleurs, ceux qui ont l'habitude de sauter d'une page à l'autre sur le web sont plus facilement distraits par des notions sans importance.
              Autre constat, la pratique de la lecture est bouleversée par internet. Les travaux en neurosciences montrent en effet, grâce à l'IRM, que la lecture d'une page imprimée sur du papier n'active pas les mêmes zones du cerveau qu'une page web. Dans le premier cas, elle fait appel aux aires du langage, de la mémoire et du traitement visuel. Dans l'autre, ce sont les régions liées à la prise de décision et à la résolution de problèmes qui travaillent.

              Le web a cependant un avantage certain : on y trouve énormément de choses : des choses fausses, des choses sans intérêt, mais aussi bien des données littéraires ou scientifiques.
              Autrefois on ne trouvait qu’une partie seulement en allant dans des bibliothèques : aujourd’hui le contenu de presque toutes les bibliothèques est à notre portée, chez soi. Mais si tous ces savoirs sont disponibles sur le web, reste à vouloir se les approprier, et à apprendre à s'en servir à cette fin.

              Personnellement je vais assez souvent sur internet et je consulte pas mal Google et Wikipédia et sur les sites scientifiques, je me sers souvent des liens.
              Je devrais donc ne plus pouvoir faire attention de façon soutenue.
              Il n’en n’est rien, je peux encore lire des compte rendus scientifiques ou techniques de quelques dizaines de pages et il m’arrive de lire des mémoires de M2 ou des thèses, scientifiques, voire littéraires ou philosophiques qui ont 50 à 100 pages, et que j’ai sûrement plus de mal à lire et comprendre que les articles scientifiques. Mais je les lis facilement s’ils m’intéressent.
              Mais effectivement mes études et par la suite mon métier, m’ont habitué à lire aussi bien de longs rapports que des informations courtes, mais sur lesquels il faut réfléchir ensuite.
              Je me sers intensément de l’ordinateur depuis 1980 et d’internet depuis 1992 et je n’ai pas l’impression que cela m’ait trop dégradé l’esprit. LOL

              Par contre je constate que mes petits-enfants, leurs camarades ou les jeunes que je côtoie ont du mal à se concentrer longtemps sur un sujet, voire même à faire attention à un problème scolaire.
              Cela dit, la plupart d’entre eux ne font pas du zapping d’un lien à l’autre et ne consultent pas intensément Google. Donc la cause n’est pas celle invoquée par  Nicholas Carr.

              Je pense cependant que les moyens multimédias ne sont pas étrangers à ce problème.
              A mon avis les jeunes ont actuellement trop d’occupations possibles et donc se dispersent entre elles. Ils perdent beaucoup de temps dans des conversations pas forcément très utiles sur les réseaux sociaux ou par des centaines de SMS, et si l’on collecte l’information ainsi échangée, il n’y a pas grand chose d’essentiel
              Internet leur prend du temps, mais le téléphone et la télévision aussi.
              Ils écoutent souvent de la musique, mais qui n’est pas compatible avec un travail intellectuel.
              L’ordinateur, les appareils photos numériques ou les caméras sont beaucoup plus abordables (quand j’étais jeune cela n’existait même pas) et les ordinateurs donnent des possibilités d’utilisation multiples.
              Alors on n’a plus le temps (ni le courage) de faire des actions longues et fatigantes.          
              Si les jeunes ne réussissent pas toujours dans leurs études (pas tous heureusement), c’est plutôt parce qu’ils se dispersent trop et sur des tâches  peu utiles ou peu formatrices
              Et puis les copains, le ou la petit(e) ami(e), cela prend aussi du temps.

              Ce qui me gêne le plus ce n’est pas ce manque d’attention, mais c’est le manque de motivation, de curiosité pour les choses nouvelles, pour les choses scientifiques comme littéraires.
              Car pour faire quelque chose de fatigant, il faut être intéressé, motivé et en avoir pris l’habitude, en avoir fait l’apprentissage.
              Je crois simplement que l’on a aujourd’hui trop d’informations et qu’on n’apprend plus à distinguer celle qui est utile de celle qui est superficielle, futile et superflue. On a en partie tué la curiosité intellectuelle, parce qu’on n’a pas su montrer à quoi elle pouvait servir.
             Je crains que ce soit un des gros défauts de notre système actuel d’éducation, notamment au primaire et au collège..

     

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