La valse de l’Univers…


Dans l’univers, tout tourne, et on peut même dire que ça tourne beaucoup et très vite.  Si si, je vous assure ! Mais quelle est cette musique qui fait tant virevolter l’Univers ? Examinons cela de plus près.

… une danse à notre échelle…

Vue satellite de la Terre

Commençons par l’évidence : la Terre. Elle, elle est en orbite autour du Soleil. Le tour de manège complet dure 365 jours et des poussières. On appelle ça la “révolution de la Terre“. Et elle tourne sur elle-même aussi, c’est ce qui définit la journée, divisée en 24 heures (en réalité, la Terre met un peu mois de 24 heures pour faire un tour sur elle-même). Pour résumer : le temps que la Terre fasse un tour de valse avec le soleil elle aura tourné 365 fois sur elle-même.

Rotation de la Lune autour de la Terre

Et puis il y a sa copine, son satellite, la Lune, qui est en orbite autour de la Terre. Le tour de valse dure cette fois environ 28 jours. La Lune évidemment tourne aussi sur elle-même en l’équivalent d’une journée terrestre (c’est pour cela qu’on voit toujours la même face de la Lune).

Voilà ce qui se passe à notre echélle : la Terre tourne sur elle-même, et autour du Soleil, et la Lune tourne aussi sur elle-même, autour de la Terre, et par conséquent, aussi autour du Soleil… vous me suivez ? Et oui ! ça commence à tourner! La valse de l’Univers donne le vertige…

La Terre en orbite autour du Soleil

Bon, maintenant, allons voir un peu plus loin, car la visite ne fait que commencer. Partons vers l’infiniment grand…

… à l’échelle des galaxies…

Le Soleil

Ce qu’on ne dit pas souvent, c’est que le Soleil tourne aussi sur lui-même, en environ 25 jours terrestre. Et ce qui est marrant, c’est que comme le Soleil n’est pas solide (c’est un plasma, schématiquement un gaz en ébullition), il tourne sur lui-même plus vite au niveau de l’équateur (environ 30%) qu’au niveau de ses pôles.

En plus de tourner sur lui-même, il faut aussi savoir que le Soleil a aussi un mouvement de rotation au sein de la Galaxie. En toute rigueur, c’est tout le système solaire (le Soleil, plus toutes les planètes : Mercure, Vénus, la Terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune et Pluton Un bon moyen mnémotechnique pour sa rappeler l’ordre des planètes : “Ma Vieille Tante Marguerite Jouait Sur Un Nouveau Piano”. En rajoutant la ceinture d’astéroïdes entre Mars et Jupiter, on peut la modifier en “Ma Vieille Tante Marguerite A Joué Sur Un Nouveau Piano”, qui, ne l’oublions pas sont aussi en rotation sur elles-même et autour du Soleil, [et ne parlons de leur nombreux satellites]) qui est en orbite autour du centre de la galaxie.

Vue de dessus de la voie Lactée

En effet, le système solaire est situé dans l’un des bras de notre galaxie (un amas d’étoiles et de planètes) qu’on appelle Voie Lactée (on peut l’observer dans le ciel cet été, c’est une sorte de trainée blanche qui traverse le ciel, “derrière” les étoiles). Or, la Voie Lactée tourne sur elle-même, autour de son centre, qui contient un trou noir supermassif appelé Sagittarius A*. Du coup, le système solaire tout entier tourne autour de ce trou noir, à la vitesse d’environ 965.600 km/h Source : le nouvel obs.

La voie lactée de profil

Notre Galaxie est également en orbite très elliptique autour de la galaxie d’Andromède avec laquelle elle devrait fusionner dans quelques milliards d’années. La Voie lactée appartient à un groupe de galaxies simplement appelé Groupe local, qui comprend deux grandes galaxies (la Voie lactée et M31, la galaxie d’Andromède), quelques objets intermédiaires et plus de 25 galaxies naines.  Le Groupe local fait lui même partie d’une structure plus vaste, un amas de galaxies appelé amas de la Vierge.

Supernovae

Cet amas est lui même au centre d’une structure plus large, un superamas, appelé pour cette raison superamas de la Vierge.

Et tout ça évidemment, ça tourne, ça valse, dans la grande fanfare des explosions de supernovae.

Maintenant que nous avons décrit la valse de l’Univers à l’échelle des galaxies, changeons de cap ! La visite de poursuit vers l’infiniment petit.

… et à l’échelle des atomes…

Nous sommes dans le superamas de la Vierge. En se rapprochant vers notre Soleil, on se retrouve dans l’amas de la Vierge. Puis, chemin faisant nous rentrons dans le Groupe Local, puis dans la Voie Lactée, en orbite elliptique autour de la Galaxie d’andromède. En cherchant dans l’un des bras de notre galaxie (en rotation sur elle-même autour de Sagittarius A*), on finira par trouver le système solaire, avec notre belle planète Terre, en orbite autour du Soleil et en rotation sur elle-même.

regard-sur-un-ciel-etrange

Sur cette Terre, se trouve quelque part un humain, tout petit être insignifiant, contemplant néanmoins la splendeur de l’infini ciel étoilé. Cet humain, fait de matière, de chair, est constitué de cellules microscopiques, elles-même composées de minuscules molécules. Elles résultent de l’assemblage complexe d’un nombre très faible d’atomes comme le carbone, l’hydrogène, l’oxygène ou l’azote…

Un acide aminé

Voilà, nous sommes partis de l’infiniment grand pour arriver dans l’infiniment petit. Nous avons parcouru quelques milliards de milliards de kilomètres en quelques secondes, et nous voici bientôt au bout de notre périple. Nous sommes face à un atome, mettons un atome d’hydrogène.

Mais au juste, de quoi est-il constitué cet atome ? Et bien c’est très simple. Il se décompose en deux parties : un noyau (plus précisément, un proton, genre un peu comme un soleil…), et un électon en orbite autour du noyau (un satellite en somme, ça ne vous rappelle rien ?). Et, bien évidemment, le noyau comme l’électron sont en rotation autour d’eux-mêmes (en physique quantique on appelle ça le spin).

atome_grand

Et voilà où je voulais en venir. De l’infiniment grand, comme de l’infiniment petit, la valse de l’Univers est là, éternelle danse, dont les pas magnifiques sont entraînés par la musique d’un magistral compositeur invisible…

Et vous ? Sauriez-vous entendre cette symphonie ? Vous laisseriez-vous entrainer dans la valse de l’Univers ?


Changement d’hébergement


Le blog “goutte de science” change d’hébergement (je passe chez ovh). Le temps de tout transférer sur le nouveau serveur, il risque d’y avoir quelques perturbations.

Si le blog devient indisponible, pas d’inquiétudes, ce n’est que temporaire.


Changement de vie professionnelle


Suite à une thèse de doctorat en mécanique des fluides (vous trouverez plus de détails ici : http://goutte-de-science.net/blog/?p=8), une expérience dans l’industrie aéronautique (en sous-traitance pour Airbus) et dans la recherche (post-doctorat en aéroacoustique), je me suis rapidement rendu compte que j’aspirais à des relations de proximité dans une structure à dimension humaine en accord avec mes valeurs, dans un métier de communication aux fonctions diversifiées.

Un bilan de compétences a confirmé mon intuition et a mis en évidence des aptitudes naturelles et des compétences transférables dans les métiers de la vente en magasin : aisance relationnelle, sens de l’accueil, capacité d’apprendre vite, de transmettre et vulgariser, d’animer une structure et de manager une petite équipe.

Petit-fils d’agriculteurs, enfant de parents ayant eu un magasin biologique pendant plusieurs années - avec un restaurant et un institut de beauté - j’ai largement baigné dans l’environnement spécifique de l’agriculture biologique. Je me sens naturellement attiré par l’enseigne Biocoop qui a choisi dès sa création la coopération et l’équité comme valeurs fondamentales (voir la charte Biocoop).

Mon projet professionnel a donc bien évolué, et c’est un virage quasiment à 180° qui s’amorce. En effet, je désire aujourd’hui effectuer une reconversion professionnelle dans la vente en magasin Biocoop.

Après avoir eu une expérience suffisante en magasin, je compte à long terme utiliser mes compétences en terme de communication et de transmission des connaissances pour des missions de formations professionnelles ou de communication au sein du réseau Biocoop.

Je suis actuellement vendeur conseil au sein d’une biocoop de la région Bordelaise et enseignant en cours particulier à domicile pour Acadomia. Deux métiers qui me plaisent énormément.

Une page se tourne, une nouvelle vie commence… bienvenue dans ma vie2.0 :)


[Video] Alexandre Astier et la physique quantique


 


[Citation] Albert Einstein


“Ceux qui aiment marcher en rangs sur une musique : ce ne peut être que par erreur quils ont reçu un cerveau, une moelle épinière leur suffirait amplement.”

Biographie d’Albert Einstein :

Langue tirée, cheveux en bataille, un quotient intellectuel de 160, Albert Einstein est la parfaite illustration du scientifique aux airs un peu fous. Sa vie scolaire avait pourtant mal commencé : le jeune prodige quitte l’école prématurément et échoue au concours d’entrée de l’Ecole polytechnique. Si rien ne laisse alors présager l’étendue de ses capacités, le surdoué s’avère doté d’un cerveau hors du commun. Ses découvertes - la théorie de la relativité générale, le célèbre [tex]E=mc^2[/tex], la physique quantique, la cosmologie… - bouleversent à jamais la communauté scientifique. Dès 1905, ses premières publications font l’effet d’une bombe. L’accueil réservé à ses études est pourtant mitigé. On lui reproche l’idée selon laquelle l’expérience constitue la seule source de connaissance réelle. Qu’importe l’opinion de certains physiciens, sa renommée est mondiale en 1919. Engagé socialement et politiquement, le chercheur juif est contraint de partir pour les Etats-Unis quand l’idéologie nazie se répand en Allemagne. Pacifiste, il ne cesse alors de militer pour la fin de la Seconde Guerre mondiale tout en poursuivant ses recherches. Le panel de travaux d’Albert Einstein - qui envisage les théories comme des créations intuitives - se caractérise par une rareté des postulats exposés, exception qui révolutionne le champ scientifique de l’époque.

En savoir plus sur wikipédia : http://fr.wikipedia.org/wiki/Albert_Einstein.



Nouvelle rubrique : “citations de scientifiques”


Dans l’histoire de la science, il n’est pas rare que la science et la philosophie, parfois même la spiritualité se rejoignent. On peut notamment penser à Descartes, Einstein, Hawkings parmi tant d’autres. Certains scientifiques étaient athées, d’autres croyants. Ce qui est intéressant, c’est de voir que lorsque l’on pousse la science dans ses deniers retranchements, on arrive quasi-systématiquement à des question philosopho-métaphysiques du genre “Existe-t-il des lois universelles régissant l’Univers ?”, “Y a t’il une entité qui a créé l’Univers ?”, “Le monde est-il réellement tel que nous le percevons, et existerait-il sans observateur ?”

Dans cet esprit, “Goutte de science” ouvre une nouvelle rubrique intitulée “citations de scientifiques” qui aura pour objectif de faire découvrir la philosophie ou la foi de scientifiques renommés qui, par leurs réflexions, ont parfois influencé grandement la perception de notre monde et ouvert des portes vers des idées innovantes permettant à l’humanité de progresser vers une meilleure compréhension de notre univers et de l’être humain.


Premier article dans une revue


Toute activité de recherche va de pair avec la publication dans des revues scientifiques des résultats des travaux du chercheur. Les doctorants n’y échappent pas, c’est même nécessaire pour avoir le droit de soutenir.

Me concernant, j’avais jusqu’alors écrit deux articles publiés dans les actes de deux conférences (l’ICSV13 à Vienne en 2006, et l’EUCASS 2007 à Bruxelles, pour plus de détails voir sur mon site professionnel, onglet publications). Etre publié dans les actes d’une conférence est assez aisé car le comité de relecture est assez souple. En revanche, il est plus difficile d’être publié dans une revue avec comité de relecture.

Concrètement, comment ça se passe ? On commence par soumettre (dans un format bien particulier propre à chaque revue) une première version d’un article. Plusieurs mois après (oui c’est assez long…), cet article est attribué à un relecteur jugé expert dans le domaine. A partir de là, soit l’article est parfait, soit le relecteur soumet des suggestions ou des corrections à effectuer pour que l’article puisse être publié. Une fois ces dernières effectuées, ou resoumet l’article et quelques mois après on obtient la réponse finale de publication ou de non-publication.

Au début de l’année, j’ai donc soumis un article (co-écrit avec mon directeur de thèse) aux Comptes Rendus de Mécanique de l’Académie des Sciences, exposant la méthode de calcul de modes BiGlobaux sur un maillage curviligne que j’ai développée dans ma thèse. Il a été accepté pendant en septembre et est en ligne ici depuis le mois d’octobre. Cet article concerne uniquement le développement théorique et numérique de la méthode et sa validation. Il me restera à publier les résultats finaux de ma thèse concernant les calculs sur le bec de bord d’attaque.

Le résumé de l’article et les mots clés associés en français et en anglais ci-dessous.

Abstract

Title : BiGlobal Stability Computations on curvilinear meshes. A numerical method is developed to perform BiGlobal stability computations on structured curvilinear meshes. The Linearized Euler Equations for an incompressible planar flow are considered. Perturbations are sought for in normal form, leading to a differential eigenvalue problem, which can be discretized on a Cartesian computational domain through a spectral collocation method based on Chebyshev polynomials. The Jacobian of the non-analytical coordinate change from the computational domain to the physical curvilinear domain is also calculated numerically using the same spectral method. This procedure is tested on several test cases with comparison to reference solutions obtained by 1D stability calculations. To cite this article: F. Longueteau, J.-P. Brazier, C. R. Mecanique 336 (2008) 828–834.

Résumé

Titre : Calculs de stabilité BiGlobale sur des maillages curvilignes. Une méthode numérique a été développée pour effectuer des calculs de stabilité BiGlobale sur des maillages curvilignes structurés. On considère les équations d’Euler linéarisées pour un écoulement incompressible bidimensionnel. La recherche des perturbations sous forme de modes normaux conduit à un problème différentiel aux valeurs propres, qui peut être discrétisé sur un maillage de calcul cartésien grâce à une méthode de collocation spectrale basée sur les polynômes de Tchebichev. La matrice jacobienne du changement de variables non analytique entre le domaine de calcul et le domaine physique curviligne est aussi calculée numériquement par la même méthode spectrale. Cette procédure est validée sur plusieurs cas tests par comparaison avec des solutions de référence obtenues par des calculs de stabilité 1D. Pour citer cet article : F. Longueteau, J.-P. Brazier, C. R. Mecanique 336 (2008) 828-834.

Keywords: Fluid mechanics; Linearized Euler Equations; BiGlobal stability; Spectral collocation

Mots-clés: Mécanique des fluides; Équations d’Euler linéarisées; Stabilité BiGlobale; Collocation spectrale


L’aviation vue par Florence Foresti


Juste pour rire et se détendre un peu…


[Revue de presse] Semaine 45 - 2008


Quelques news (ça faisait longtemps) en vrac du monde scientifique :

  • Obama président. C’est pas scientifique, mais fallait quand même en parler, au cas où vous seriez passé à côté !
  • Cette semaine, sur le blog “la science pour tous“, j’ai trouvé trois vulgarisations très bien faites et très intéressantes :
    • Vous avez dit Force ? Une explivation de ce que sont les forces en physique avec une application à la twingo de l’auteur.
    • Le Poids sur Terre. Le poids est du principalement à la force de gravitation exercée par la masse de la Terre sur les corps terrestre. Mais, cette force de gravitation n’est pas homogène partout sur Terre. On est plus léger à Miami qu’à Paris ! Etonnant non ?!
    • Et enfin, un article intéressant sur les unités physiques.
  • Le contrat doctoral : plus de simplicité, plus de garanties pour les doctorants. “Dans le cadre des mesures en faveur de l’attractivité des métiers de l’enseignement supérieur et de la recherche, Valérie Pécresse a annoncé la mise en place d’un contrat doctoral unique et identique pour tous les établissements de recherche et d’enseignement supérieur : un contrat ouvert à tous les étudiants en thèse, d’une durée de 3 ans qui offre toutes les garanties sociales ainsi qu’une rémunération avec un minimum garanti.” Ouh, ça je trouve que c’est une bonne nouvelle pour tous les futurs doctorants !
  • Dossier dans Docteur & Co n°19, octobre 2008 : dans le miroir des recruteurs. “Quelques années auparavant, les services emploi-carrière d’universités britanniques (Sheffield, Leeds) lançaient des enquêtes pour mieux connaître la perception des recruteurs vis-à-vis des docteurs. « Entre les Masters et les PhDs, voyez-vous une réelle différence ? Quelles compétences attribuez-vous aux PhDs ? Quels sont les obstacles au recrutement de PhDs ?… » ces questions émaillaient les questionnaires expédiés aux employeurs britanniques. Il y a quelques mois, des recruteurs français ont aussi été sondés. Voici une synthèse des résultats.”

Bruit d’avions et vent d’Autan


Et là vous vous demandez, c’est quoi le rapport ? Bougez pas, j’y arrive.

Tout d’abord, une petite précision, j’ai déménagé récemment et je ne suis pas aperçu lors de la visite que mon appart se trouvait juste en dessous du passage des avions.
Je fais une thèse sur le bruit des ailes des avions et un post-doctorat sur le bruit des moteurs d’avions de futures générations et je me trouve un appartement quasiment pile-poil sous le passage des avions. N’est-ce pas un brin ironique ? :)

Revenons à nos moutons. Quel est le lien entre le bruit des avions et le vent d’Autan ?
Comme vous pouvez le constater sur l’image ci-dessous, l’aéroport de Toulouse-Blagnac est situé au nord-ouest de Toulouse et mon appartement au sud-ouest. La ligne bleue représente les trajectoires approximatives des avions. On voit bien que la droite ne passe pas très loin de chez moi…

schema-trajectoire-avions

Ce qu’il faut savoir, c’est que les avions décollent et atterrissent toujours face au vent. C’est dans cette condition que la portance des ailes et la meilleure et donc le pilotage plus aisé.
Par conséquent, quand le vent vient du nord-ouest (en haut à gauche de l’image) et souffle vers le sud-est (en bas à droite de l’image), les avions arrivent face au vent, en provenant du sud-est, et ainsi atterrissent en survolant une partie de la ville. Ils me passent donc au-dessus de la tête en configuration d’atterrissage.
Quand c’est l’inverse, c’est à dire quand le vent vient du sud-est et souffle vers le nord-ouest (le fameux vent d’Autan), les avions décollent en survolant la ville et me passent donc au dessus de la tête en position de décollage.

Or les avions sont plus bruyants au décollage, lorsque les moteurs sont poussés à fond que lors de l’atterrissage où les moteurs sont au ralenti.

Par conséquent, je peux vous donner la direction du vent les yeux fermés, juste en écoutant les avions passer au-dessus de chez moi. Et ce que je peux dire, c’est que ça fait bien plus de bruit par vent d’Autan !

En réalité, le problème est un peu plus complexe car il y a de nombreux paramètres qui jouent sur la propagation du son, comme la direction du vent, la température, le taux d’humidité dans l’air par exemple. Mais dans une première approximation on peut dire que les nuisances sonores générées par les avions sont plus grandes par vent d’Autan. Déjà que ce vent est reconnu par les Toulousains pour être assez agaçant, il a maintenant une autre raison de l’être !