matérialogie

La plupart des matériaux semblent suivre une mystérieuse " règle de quatre ", que les chercheurs ne comprennent toujours pas 

La découverte de régularités et de corrélations dans des données enthousiasme généralement les scientifiques, du moins lorsqu’ils peuvent l’expliquer. Dans le cas contraire, il arrive d’estimer que les données présentent des biais ayant mené à l’apparition de telles corrélations, faisant de l’étude un véritable casse-tête. Ces défauts dans les données sont communément appelés " artefacts expérimentaux ". Récemment, des chercheurs de l’École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), après avoir constaté que la structure de base de la majorité des matériaux inorganiques suit une étrange " règle de quatre ", n’ont pas réussi à trouver d’explication à ce schéma (impliquant une ou plusieurs corrélations inexpliquées).

Tout est parti de l’analyse de deux bases de données largement utilisées sur les structures électroniques (Materials Project et Materials Cloud3-Dimensional). Ces deux collections comprennent environ 80 000 structures électroniques de matériaux expérimentaux et prédits. En principe, tous les types de structures électroniques devraient être présentés de manière égale. Cependant, les résultats ont révélé que cela est loin d’être le cas.

Les scientifiques ont en effet constaté que 60 % des matériaux possèdent une cellule unitaire primitive (la cellule la plus petite dans une structure cristalline) constituée d’un multiple de 4 atomes. Cette récurrence est appelée " règle de quatre " par la communauté scientifique.

Des difficultés à trouver une explication définitive

Comme les scientifiques ont tendance à le faire, l’équipe de recherche en question (EPFL), dirigée par Nicola Marzari, a tenté de trouver des explications à ce schéma inattendu. Au départ, les chercheurs ont estimé que l’émergence d’un tel modèle signifiait qu’il y avait un biais quelque part dans les données.

" Une première raison intuitive pourrait venir du fait que lorsqu’une cellule unitaire conventionnelle (une cellule plus grande que la cellule primitive, représentant la pleine symétrie du cristal) est transformée en cellule primitive, le nombre d’atomes est typiquement réduit de quatre fois ", a déclaré Elena Gazzarrini, ancienne chercheuse à l’EPFL et travaillant actuellement au CERN (Genève). " La première question que nous nous sommes posée visait à déterminer si le logiciel utilisé pour transformer en cellule primitive la cellule unitaire l’avait fait correctement, et la réponse était oui ", poursuit-elle.

Une fois la piste des erreurs évidentes écartée, les chercheurs ont effectué des analyses approfondies pour tenter d’expliquer la " règle de quatre ". L’équipe s’est alors interrogée si le facteur commun pouvait être le silicium, étant donné qu’il peut lier 4 atomes à son atome central. " Nous pourrions nous attendre à constater que tous les matériaux suivant cette règle de quatre incluent du silicium ", a expliqué Gazzarrini. Malheureusement, cela n’est pas le cas.

Gazzarrini et son équipe se sont alors basés sur les énergies de formation des composés. « Les matériaux les plus abondants dans la nature devraient être les plus énergétiquement favorisés, c’est-à-dire les plus stables, ceux avec une énergie de formation négative », explique Gazzarini. " Mais ce que nous avons constaté avec les méthodes informatiques classiques, c’est qu’il n’y avait aucune corrélation entre la règle de quatre et les énergies de formation négatives ".

En considérant ces constats, Gazzarrini a envisagé la possibilité qu’une analyse plus fine recherchant une corrélation entre les énergies de formation et les propriétés chimiques puisse fournir une explication à cette règle de quatre. Ainsi, l’équipe a fait appel à l’expertise de Rose Cernosky de l’Université du Wisconsin, experte en apprentissage automatique, pour créer un algorithme d’analyse plus puissant. L’algorithme en question regroupait notamment les structures en fonction de leurs propriétés atomiques. Ensemble, Cernosky et l’équipe de Gazzarrini ont ensuite examiné les énergies de formation au sein de classes de matériaux partageant certaines similitudes chimiques. Cependant, une fois de plus, cette nouvelle approche n’a pas permis de distinguer les matériaux conformes à la règle de quatre de ceux qui ne le sont pas.

Un mystère persistant, mais qui mène vers une découverte prometteuse

Bien que jusqu’à présent l’équipe n’a pas pu résoudre l’énigme de la règle de quatre, elle a toutefois fait une belle avancée : l’exclusion de plusieurs hypothèses logiques. Les chercheurs ont également fait une découverte prometteuse (la règle de quatre), qui pourrait servir à des études futures sur ce phénomène structurel.

En effet, avec un algorithme Random Forest, le groupe est en mesure de prédire avec 87 % de précision si un composé suit la règle de quatre ou non. " C’est intéressant, car l’algorithme utilise uniquement des descripteurs de symétrie locaux plutôt que globaux ", déclare Gazzarrini. " Ceci suggère qu’il pourrait y avoir de petits groupes chimiques dans les cellules (encore à découvrir) qui pourraient expliquer la règle de quatre ", a-t-elle conclu.

Auteur: Internet

Info: https://trustmyscience.com/ - Kareen Fontaine & J. Paiano·24 avril 2024 - Source : NPJ Computational materials

[ interrogation ] [ tétravalence ] [ physique appliquée ]

abrutissement

Lorsqu'une population se laisse distraire par des futilités, lorsque la vie culturelle est redéfinie comme une ronde perpétuelle de divertissements, lorsqu'une conversation publique sérieuse devient une forme de conversation pour bébés, lorsque, en bref, un peuple devient un public, et ses affaires publiques un numéro de vaudeville, alors une nation se trouve en danger ; se profile alors le risque d'une mort de la culture.

Auteur: Postman Neil

Info: Amusing Ourselves to Death

[ simplification ]

pouvoir

Tel est en fin de compte le vice rédhibitoire ou le défaut de conception que l'on introduit délibérément dans tous les systèmes, qu'il s'agisse de politique ou d'informatique : ceux qui définissent les règles n'ont aucune raison d'aller contre leurs intérêts.

Auteur: Snowden Edward

Info: Mémoires vives

[ hiérarchie ] [ centralisation ]

christianisme

[…] la vraie humilité ne sait jamais qu’elle est humble, car si elle le savait, elle tirerait orgueil de la contemplation de cette belle vertu ; au contraire, elle s’attache par le cœur les pensées et tous les sens aux choses viles ; elle les a sans relâche devant les yeux ; c’est là l’image dont elle est pleine, et parce qu’elle a ces choses sous les yeux, elle ne peut pas se voir elle-même ni s’apercevoir qu’elle existe, et encore moins prendre conscience des choses élevées ; c’est pourquoi, l’honneur et l’élévation lui échoient forcément à l’improviste et la surprennent forcément dans des pensées tout à fait étrangères à l’honneur et à l’élévation […].

Auteur: Luther Martin

Info: Commentaire sur le Magnificat, traduction d’Albert Greiner, Nouvelle cité, 2017, page 70

[ définition ] [ inconsciente ]

humilité

[…] il y a deux sortes d’esprits faux qui sont incapables de chanter le Magnificat comme il convient. Il y a d’abord ceux qui ne louent Dieu qu’après avoir reçu ses bienfaits ; comme dit David : "Ils te louent quand tu leur fais du bien." Ceux-là paraissent vraiment beaucoup s’adonner à la louange de Dieu. Mais, comme ils ne veulent jamais souffrir l’oppression et l’abaissement, ils sont incapables de jamais éprouver les véritables œuvres de Dieu et ils ne peuvent, par conséquent, jamais aimer et louer Dieu convenablement. C’est ainsi que le monde entier est présentement plein d’offices et de louanges, de chants, de sermons, de jeux d’orgues et de fanfares. […] Mais sitôt que les choses vont mal, on ne chante plus ; on n’estime plus Dieu ; on pense que Dieu ne peut ou ne veut plus rien faire pour nous, et l’on donne congé au Magnificat.

Les autres esprits sont plus dangereux encore, qui dévient en sens contraire et s’enorgueillissent des bienfaits de Dieu sans les attribuer à la seule bonté de Dieu. Ils veulent y avoir leur part ; ils veulent en tirer honneur et considération, et être plus que les autres hommes ; ils considèrent le grand bien que Dieu leur a fait ; ils se précipitent sur ce bien, s’en saisissent comme s’il leur appartenait, et se prennent pour des être exceptionnels en comparaison de ceux qui en sont privés. Voilà, en vérité, une situation glissante et dangereuse.

Auteur: Luther Martin

Info: Commentaire sur le Magnificat, traduction d’Albert Greiner, Nouvelle cité, 2017, page 54

[ foi ] [ christianisme ] [ hypocrisie ] [ intéressés ]

protestantisme

La seule source de paix, c’est d’enseigner que nulle œuvre, nulle méthode extérieure n’apportent la piété, la justice et le salut, mais seulement la foi, c’est-à-dire la bonne confiance en la grâce invisible que Dieu nous a promise.

Auteur: Luther Martin

Info: Commentaire sur le Magnificat, traduction d’Albert Greiner, Nouvelle cité, 2017, page 48

[ théologie ]

condition humaine

L’Ecriture divise l’homme en trois parties, quand saint Paul dit, à la fin de 1 Th : "Que Dieu, qui est un Dieu de paix, vous sanctifie de part en part, de telle sorte que tout votre esprit et votre âme et votre corps soient conservés irrépréhensibles pour le retour de notre Seigneur Jésus-Christ." Et chacune de ces parties – de même que l’homme tout entier – est également divisée d’une autre manière en deux parties, appelées esprit et chair, cette division concernant non la nature, mais la qualité. […] La première partie, l’esprit, est la partie la plus haute, la plus profonde, la plus noble de l’homme ; elle est ce qui le rend capable de saisir des choses insaisissables, invisibles et éternelles. Bref, c’est la maison où habitent la foi et la parole de Dieu. […]

La seconde partie, l’âme, est exactement le même esprit selon la nature, mais accomplissant une autre fonction. C’est l’esprit en tant qu’il anime le corps et agit par lui ; l’Ecriture le prend souvent comme synonyme de "vie", car l’esprit peut bien vivre sans le corps, mais le corps ne vit pas sans l’esprit. […]

La troisième partie est le corps, avec ses membres, dont l’unique fonction consiste à agir et à mettre en pratique la connaissance de l’âme et la foi de l’esprit.

Auteur: Luther Martin

Info: Commentaire sur le Magnificat, traduction d’Albert Greiner, Nouvelle cité, 2017, pages 44-45

[ christianisme ] [ triade ]

magnificat

Mon âme exalte Dieu, le Seigneur.

Et mon esprit se réjouit en Dieu mon Sauveur.

Car il m’a regardée, moi, son humble servante, ce pour quoi les enfants des enfants me diront bienheureuse éternellement.

Car lui qui fait toutes choses a fait pour moi de grandes choses, et saint est son nom.

Et sa miséricorde dure d’une génération à l’autre pour tous ceux qui le craignent.

Il agit puissamment par son bras, et détruit tous ceux qui sont orgueilleux dans l’esprit de leur cœur.

Il dépose les grands seigneurs de leur seigneurie et il élève les petits, ceux qui ne sont rien.

Il rassasie les affamés par toutes sortes de biens, et il laisse les riches demeurer les mains vides.

Il accueille son peuple d’Israël qui le sert, après avoir pensé à sa miséricorde.

Comme il l’a promis à nos pères, à Abraham et à ses enfants pour l’éternité.

Auteur: La Bible

Info: Luc 1, 46-55

[ christianisme ]

religieux-civil

L’Evangile a beau enseigner l’humilité, la soumission aux puissances établies, il est une chose, et non la moindre, que le chrétien prétend soustraire à leur autorité, c’est son âme, sa conscience. Sur ce point, il est intraitable, et le catholique plus que tout autre, parce que la constitution cosmopolite de son Eglise en rend la subordination au pouvoir civil non seulement malaisée, mais impossible. Sur ce point, le catholique pousse la résistance aux empiétements de l’Etat jusqu’au martyre, et le martyre, qui est la révolte des âmes, est la plus opiniâtre et la plus efficace des rébellions.

Auteur: Leroy-Beaulieu Anatole

Info: Les catholiques libéraux, l'Église et le libéralisme de 1830 à nos jours, Librairie Plon, 1885, page 287

[ catholicisme ] [ indépendance ] [ liberté ]

religieux-civil

Alors que l’Église, qui a vu naître et mourir les empires et les dynasties, l’Eglise, plus vieille que tous les Etats et toutes les Constitutions, s’est toujours fait un devoir de ne s’inféoder à aucun régime, à aucune de ces mobiles formes de gouvernement qui varient avec les siècles comme la coupe des habits, les docteurs du nouvel ultramontanisme vont répétant qu’il n’y a d’acceptable, pour la religion, que ce qu’ils nomment la monarchie chrétienne.

Auteur: Leroy-Beaulieu Anatole

Info: Les catholiques libéraux, l'Église et le libéralisme de 1830 à nos jours, Librairie Plon, 1885, page 280

[ politique ] [ ingérence ] [ monarchisme ]