Les 10 histoires les plus insolites du monde de la physique en 2023 – Physics World

De la femme la plus rapide à traverser les États-Unis à la mécanique des cacahuètes dansantes, la physique a eu son lot d'histoires originales cette année. Voici notre sélection des 10 meilleurs, sans ordre particulier.

Je suis une Barbie… un modèle

Cette année, Barbie a créé des « poupées modèles uniques » pour honorer sept femmes leaders dans les domaines de la science, de la technologie, de l’ingénierie et de la médecine. Parmi eux figuraient Susan Wojcicki, directrice générale de YouTube, la microbiologiste allemande Antje Boetius de l'Institut Max Planck de microbiologie marine, ainsi que la scientifique spatiale et éducatrice scientifique britannique Maggie Aderin-Pocock. La poupée Barbie inspirée d'Aderin-Pocock, qui ne sera pas en vente générale, porte une robe étoilée rappelant le ciel nocturne et est livrée avec un accessoire télescope pour observer les étoiles. Aderin-Pocock, chancelière de l'Université de Leicester, raconte que lorsqu'elle a entendu la nouvelle d'une Barbie en son honneur, elle a « dansé dans le salon » avec sa fille. "Quand j'étais petite, Barbie ne me ressemblait pas, donc en créer une à mon effigie est ahurissant", explique Aderin-Pocock. "C'est un tel honneur de recevoir cette poupée qui célèbre mes réalisations."

Effets nucléaires

De nombreux physiciens auront apprécié le blockbuster hollywoodien de cette année. On ne parle pas de Barbie, mais du biopic Oppenheimer, réalisé par Christopher Nolan. Beaucoup auraient notamment apprécié les effets visuels du film, comme la détonation de la première bombe atomique. Nolan affirme cependant qu'aucune imagerie générée par ordinateur (CGI) n'a été utilisée pour créer ces scènes. Pour vérifier si Nolan dit la vérité, le cinéaste indépendant William Baker et ses collègues j'ai essayé de recréer les effets sans utiliser CGI. Avec seulement quelques ingrédients simples, tels que de l'eau et de la poudre de pigment, ils ont réussi à se rapprocher de manière impressionnante de la scène rapprochée de la combustion du combustible ainsi que de l'explosion nucléaire elle-même. "Je pense que nous avons compris exactement comment l'équipe de Nolan a réalisé ces clichés", conclut Baker.

Robot qui change de forme

Dans le film classique de 1991 Terminator 2 : Judgment Day, le robot assassin d'Arnold Schwarzenegger, le T-800, se heurte au prototype avancé du T-1000, fabriqué à partir d'un métal liquide appelé « polyalliage mimétique » qui peut se reformer dans n'importe quelle forme. touche. Des chercheurs en Chine et aux États-Unis cette année, nous avons failli recréer en laboratoire certaines des capacités spéciales du T-1000. Ils y sont parvenus en concevant des robots miniatures capables de passer rapidement et de manière réversible du liquide au solide. Premièrement, ils ont incorporé des particules magnétiques dans du gallium, un métal mou à faible point de fusion. Ensuite, ils ont appliqué un champ magnétique alternatif, qui non seulement chauffe les particules magnétiques, transformant le corps en liquide, mais lui permettant également de devenir mobile. Dans une vidéo publiée par l'équipe, une figurine de type LEGO de 10 mm de haut se liquéfie pour suinter avant de passer à travers les barreaux d'une cellule simulée. Il refroidit ensuite dans un moule avant que la figurine ne reprenne sa forme originale.

Échapper à la physique

Aimeriez-vous tenter votre chance dans une salle d'évasion basée sur la physique ? Bien, vous pouvez désormais essayer grâce à un nouveau jeu en ligne gratuit. Conçu par Dan Cooper, professeur de chimie du sud-ouest de l'Angleterre, Escape the Lab a été financé par l'Institution of Engineering and Technology. Le jeu est basé au laboratoire Rutherford Appleton dans l'Oxfordshire, au Royaume-Uni, où les joueurs naviguent dans le centre spatial RAL et relèvent une série de défis, tels que calculer l'énergie cinétique d'une fusée Ariane juste après son lancement. Votre objectif est de révéler un mot de passe perdu qui permettra aux ingénieurs de lancer la dernière mission. En chemin, les joueurs rencontrent des membres du personnel du laboratoire et parlent de leur carrière. Cooper affirme que les défis du jeu sont basés sur les spécifications d'un cours de physique GCSE, mais que l'objectif principal du projet est de présenter les carrières d'ingénieur aux étudiants en physique. "Nous espérons que cela augmentera l'intérêt pour la physique et l'ingénierie", déclare Cooper.

Construisez votre propre Belle

Il existe déjà des versions LEGO du Grand collisionneur de hadrons du CERN, du télescope spatial James Webb et même d'une balance Kibble. Vous pouvez désormais ajouter une version « micro » de l'expérience Belle II au laboratoire de physique des particules KEK au Japon. Créé par une équipe dirigée par Torben Ferber de l'Institut de technologie de Karlsruhe, le modèle compte 75 pièces et prend apparemment moins de 10 minutes à construire. Malgré sa petite taille, la conception comprend toujours des détails sur le système d’identification des particules de Belle II ainsi que la forme octogonale bleue et jaune du détecteur. Au cas où vous auriez envie de créer un modèle pour votre bureau, Ferber et ses collègues avoir publié une liste de pièces et des instructions de construction.

Film Lemaître perdu

Georges Lemaître, décédé en 1966, est surtout connu pour ses travaux pionniers sur l'univers en expansion et le Big Bang. Professeur de physique à l’Université catholique de Louvain en Belgique, il était aussi – ce qui est assez inhabituel – un prêtre catholique. Cette année, une rare interview vidéo de Lemaître a été publiée, enregistrée deux ans avant sa mort. La vidéo, diffusée pour la première fois en 1964, dure environ 20 minutes. On pensait que la majeure partie était perdue, mais une bobine mal étiquetée a depuis été retrouvée et a été téléchargé sur Internet par la chaîne belge VRT. S'exprimant dans son français natal et sous-titré en flamand, Lemaître parle aussi bien de cosmologie que de religion. Notamment, l’entretien a été réalisé avant la découverte du fond diffus cosmologique, ce qui a fourni un solide support observationnel à ses idées.

Tournez et secouez

Vous vous souvenez peut-être du grand engouement pour le retournement de bouteilles de 2016, qui voyait des gens se filmer en train de lancer une bouteille de boisson en plastique partiellement remplie en l'air pour qu'elle tourne et – avec un peu d'habileté – atterrisse à la verticale. Voici maintenant une nouvelle variante : prenez une bouteille en plastique, remplissez-la partiellement d'eau, puis faites-la tourner autour de son axe long. Lorsque vous laissez tomber la bouteille, vous constaterez qu’elle ne rebondit pratiquement pas. Des chercheurs chiliens ont découvert que la rotation force l'eau à remonter le long des parois de la bouteille., qui, lors de l'impact, génère un jet vertical au centre du liquide qui agit comme un amortisseur, absorbant une grande partie de l'énergie cinétique. L’équipe a également créé un modèle théorique qui concorde avec les résultats expérimentaux et prédit correctement que la suppression la plus efficace des rebonds se produit avec les taux de rotation les plus élevés – jusqu’à 12.7 tours par seconde – et avec la bouteille pleine à environ 40 %.

Cacahuètes dansantes

Si vous déposez une cacahuète dans un verre de bière, elle coulera au fond du verre. Pourtant, après quelques instants, la noix flottera à la surface de la bière, où elle restera quelques instants avant de couler et le processus se répétera à nouveau. Des chercheurs en Allemagne avons maintenant étudié la « cacahuète qui danse la bière » en versant minutieusement des cacahuètes dans un litre de bière blonde. Ils ont constaté que les bulles de bière s’accumulent à la surface de la cacahuète jusqu’à ce qu’elle flotte, puis flotte à la surface. Lorsque la cacahuète atteint la surface, sa rotation fait éclater les bulles et fait retomber la noix. Le processus se répète pendant 150 minutes remarquables avant que la cacahuète ne se repose enfin.

Icônes souterraines

Transport for London – qui gère le métro de Londres – s'est associé à la Royal Academy of Engineering (RAE) pour créer une carte de style Tube représentant des personnages célèbres de l'histoire de l'ingénierie. Créée pour célébrer la Journée nationale de l'ingénierie le 1er novembre, la carte présente 274 ingénieurs, dont Hertha Ayrton (à la place de l'arrêt de métro Bond Street), Alan Turing (Goodge Street) et Alexander Graham Bell (Regent's Park), tandis que le prix Nobel Le physicien lauréat et pionnier de la fibre optique Charles Kao remplace Harrow-on-the-Hill. Les lignes de métro ont également été rebaptisées pour refléter des domaines clés de l'ingénierie tels que la vie et la santé à la place de la ligne centrale, l'énergie et l'électricité (Hammersmith et City) et l'informatique, la technologie et l'IA (Nord). "Le travail des ingénieurs reste souvent méconnu", déclare Hayaatun Sillem, directeur général de RAE, qui pense que la carte "révèlera les histoires d'ingéniosité, de travail d'équipe et de persévérance qui ont marqué la ville qui nous entoure".

En fuite

Les physiciens ont souvent des talents qui s’étendent bien au-delà du monde universitaire – et Jenny Hoffman de l’Université Harvard ne fait pas exception. Hoffman, qui étudie les propriétés électroniques des matériaux exotiques, est devenue cette année la femme la plus rapide à parcourir les États-Unis. Il lui a fallu seulement 47 jours, 12 heures et 35 minutes pour parcourir les 5000 2017 km de San Francisco à New York. Étonnamment, elle a battu de plus d’une semaine le précédent record (établi par Sara Villines en 2019). Il s’agissait de la deuxième tentative d’Hoffman : en 4100, elle avait parcouru un peu plus de XNUMX XNUMX km de la côte californienne avant qu’une blessure au genou ne l’arrête dans l’Ohio. Hoffman a dit au Gazette de Harvard que malgré le temps qu'elle passait seule, elle ne pensait pas à la physique. «J'aime mes étudiants et je suis vraiment reconnaissante d'avoir un groupe formidable de personnes créatives qui travaillent bien en équipe et, même pendant mon absence, ils ont fait avancer les travaux scientifiques», dit-elle.

Vous pouvez être sûr que l'année prochaine vomira sa juste part d'histoires originales du monde de la physique. À l'année prochaine!

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• La source: https://physicsworld.com/a/the-10-quirkiest-stories-from-the-world-of-physics-in-2023/