définition du vivant

La vie est un système matériel d'information qui se métabolise et qui a la capacité de s'autoreproduire avec des changements (évolution), ce qui nécessite de l'énergie et un environnement adéquat.

Auteur: Barbieri Marcello

Info: The Organic Codes. An introduction to Semantic Biology. Cambridge Univer-sity Press, Cambridge (2003).

biophysique

La photosynthèse des plantes utilise un tour de passe-passe quantique

Des chercheurs ont observé des similitudes étonnantes entre la photosynthèse des plantes vertes et le fameux "cinquième état de la matière" en mettant le doigt sur un curieux phénomène; ils ont trouvé des liens entre le processus de photosynthèse, qui permet aux végétaux d’exploiter la lumière du soleil, et les condensats de Bose-Einstein, des matériaux dans un état très particulier qui fait intervenir la physique quantique.

"Pour autant que je sache, ces deux disciplines n’ont jamais été connectées auparavant, donc ce résultat nous a semblé très intrigant et excitant", explique David Mazziotti, co-auteur de l’étude.

Son laboratoire est spécialisé dans la modélisation des interactions complexes de la matière. Ces derniers temps, son équipe s’est intéressée aux mécanismes de la photosynthèse à l’échelle des atomes et des molécules. Plus précisément, les chercheurs se sont penchés sur le siège de cette réaction : les chloroplastes, les petites structures chlorophylliennes qui donnent leur couleur aux plantes vertes.

Lorsqu’un photon vient frapper une structure bien précise à la surface de ces chloroplastes (le photosystème II, ou PSII), cela a pour effet d’arracher un électron — une particule élémentaire chargée négativement. Ce dernier devient alors l’acteur principal d’une réaction en chaîne complexe. Le mécanisme est déjà relativement bien connu. Il a été étudié en profondeur par des tas de spécialistes, et c’est aujourd’hui l’une des pierres angulaires de la biologie végétale.

Mais le départ de cet électron laisse aussi ce que les physiciens appellent un trou. Il ne s’agit pas d’une particule à proprement parler. Mais cette structure chargée positivement est aussi capable se déplacer au sein d’un système. Elle peut donc se comporter comme un vecteur d’énergie.

Ensemble, l’électron éjecté et le trou qu’il laisse derrière lui forment un couple dynamique appelé exciton. Et si le rôle du premier est bien documenté, le comportement du second dans le cadre de la photosynthèse n’a quasiment pas été étudié.

C’est quoi, un condensat de Bose-Einstein ?

Pour combler cette lacune, Mazziotti et ses collègues ont réalisé des modélisations informatiques du phénomène. Et en observant les allées et venues de ces excitons, ces spécialistes des interactions de la matière ont rapidement remarqué quelques motifs qui leur ont semblé familiers ; ils rappelaient fortement un concept proposé par Einstein en 1925.

Imaginez un gaz où des particules se déplacent aléatoirement les uns par rapport aux autres, animées par leur énergie interne. En le refroidissant (ce qui revient à retirer de l’énergie au système), on force les atomes à s’agglutiner ; le gaz passe à l’état liquide, puis solide dans certains cas.

Lorsqu’on le refroidit encore davantage pour s’approcher du zéro absolu, les atomes arrivent dans un état où ils n’ont quasiment plus d’énergie à disposition ; ils sont presque entièrement figés dans un état ultra-condensé, séparés par une distance si minuscule que la physique newtonienne traditionnelle ne suffit plus à l’expliquer.

Sans rentrer dans le détail, dans ces conditions, les atomes (ou plus précisément les bosons) qui composent certains matériaux deviennent quasiment indiscernables. Au niveau quantique, ils forment un système unique, une sorte de super-particule où chaque constituant est exactement dans le même état (voir la notion de dualité onde-corpuscule pour plus de détails). On appelle cela un condensat de Bose-Einstein.

Ces objets ne suivent pas les règles de la physique traditionnelle. Ils affichent des propriétés très particulières qui n’existent pas dans les gaz, les liquides, les solides ou le plasma. Pour cette raison, ces condensats sont parfois considérés comme les représentants du "cinquième état de la matière". (après le solide, le liquide, le gaz et le plasma)

De la biologie végétale à la physique quantique

La plus remarquable de ces propriétés, c’est que les condensats de Bose-Einstein sont de vraies autoroutes à particules. D’après la physicienne américaine Louise Lerner, l’énergie s’y déplace librement, sans la moindre résistance. Même si les mécanismes physiques sous-jacents sont différents, on se retrouve dans une situation comparable à ce que l’on trouve dans les supraconducteurs.

Or, d’après les modèles informatiques créés par Mazziotti et ses collègues, les excitons générés par la photosynthèse peuvent parfois se lier comme dans les condensats de Bose-Einstein. C’est une observation particulièrement surprenante, car jusqu’à présent, cela n’a été documenté qu’à des températures proches du zéro absolu. Selon Louise Lerner, c’est aussi étonnant que de voir "des glaçons se former spontanément dans une tasse de café chaud".

Le phénomène n’est pas aussi marqué chez les plantes que dans les vrais condensats de Bose-Einstein. Mais d’après les auteurs de l’étude, cela aurait quand même pour effet de doubler l’efficacité des transferts énergétiques indispensables à la photosynthèse.

De la recherche fondamentale aux applications pratiques

Les implications de cette découverte ne sont pas encore parfaitement claires. Mais il y en a une qui met déjà l’eau à la bouche des chercheurs : ces travaux pourraient enfin permettre d’utiliser les formidables propriétés des condensats de Bose-Einstein dans des applications concrètes.

En effet, même si ces matériaux sont très intéressants sur le papier, le fait de devoir atteindre une température proche du zéro absolu limite grandement leur intérêt pratique. Aujourd’hui, ils sont utilisés exclusivement en recherche fondamentale. Mais puisqu’un phénomène comparable a désormais été modélisé à température ambiante, les chercheurs vont pouvoir essayer d’utiliser ces mécanismes pour concevoir de nouveaux matériaux aux propriétés très intéressantes.

"Un condensat d’excitons parfait est très sensible et nécessite des conditions très spécifiques", précise Mazziotti. "Mais pour les applications réalistes, c’est très excitant de voir que ce phénomène qui augmente l’efficacité du système peut survenir à température ambiante", se réjouit-il.

A long terme, cette découverte va sans doute contribuer à la recherche fondamentale, en biologie végétale mais aussi en physique quantique pure. Cela pourrait aussi faire émerger une nouvelle génération de composants électroniques très performants. Il sera donc très intéressant de suivre les retombées de ces travaux encore balbutiants, mais exceptionnellement prometteurs.

Auteur: Internet

Info: https://www.journaldugeek.com/, Antoine Gautherie le 05 mai 2023

[ recherche fondamentale ]

holisme

Raconter des histoires, comme chanter et prier, semble être un acte presque cérémoniel, un mode de parole ancien et nécessaire qui tend vers l'enracinement terrestre du langage humain. En effet, les événements racontés se produisent toujours quelque part. Et pour une culture orale, ce lieu n'est jamais simplement accessoire à ces événements. Les événements appartiennent, pour ainsi dire, au lieu, et raconter l'histoire de ces événements, c'est laisser le lieu lui-même parler à travers le récit.

Auteur: Abram David

Info: "The Spell of the Sensuous : Perception and Language in a More-Than-Human World", p.163, Vintage. 2012

[ linguistique ] [ esprit de l'endroit ]

décor berceau

Pour une culture orale, un lieu particulier de la terre n'est jamais un simple cadre passif ou inerte pour les événements humains qui s'y produisent. Cet endroit participe activement à ces événements. En effet, ce théâtre particulier, en vertu de sa présence sous-jacente et enveloppante, peut même être ressenti comme la source, la puissance première qui s'exprime à travers les divers événements qui s'y déroulent.

Auteur: Abram David

Info: “The Spell of the Sensuous: Perception and Language in a More-Than-Human World”, p.162, Vintage (2012)

[ racines ] [ panthéisme ] [ animisme ]

songes

En dormant nous laissons la gravité nous retenir, permettant à la Terre - notre grand corps - de recalibrer nos neurones, en compostant les vives rencontres de nos heures d'éveil (tensions et terreurs de nos journées individuelles), en les remuant, sous forme de rêves, dans la substance endormie de nos muscles. Nous nous abandonnons à l'influence de la terre qui respire. Le sommeil est l'ombre de la terre qui s'infiltre dans notre peau et se répand dans nos membres, dissolvant notre volonté individuelle dans les mille et un moi qui la composent - les cellules, les tissus et les organes tirant désormais leurs principales directives de la gravité et du vent - tandis que des résidus de lumière solaire, pris dans le long enchevêtrement des nerfs, errent dans le paysage à la dérive de nos corps portés par la terre comme des cerfs se déplaçant dans les vallées boisées.

Auteur: Abram David

Info: Becoming Animal: An Earthly Cosmology

[ rééquilibrants ] [ récupération ]

signes sonores

Pour nos ancêtres indigènes, et pour les nombreux peuples autochtones qui s'accrochent encore à leurs traditions orales, la langue est moins une possession humaine qu'une propriété de la terre animée elle-même, un pouvoir expressif et tellurique auquel nous participons tous, de même que les coyotes et les grillons. Chaque créature met en œuvre cette magie expressive à sa manière, l'abeille mellifère avec sa danse ondulatoire, tout comme l'otarie belliqueuse et harrumphante.

Ce pouvoir n'est pas non plus réservé aux seuls animaux. Le chuchotement des herbes non coupées à l'aube, le gémissement plaintif des troncs qui se frottent les uns aux autres dans les forêts profondes, ou le rire des feuilles de bouleau lorsque le vent s'engouffre dans leurs branches, tous ces sons sont porteurs d'une multitude de significations à plusieurs niveaux pour ceux qui les écoutent attentivement. Dans le nord-ouest du Pacifique, j'ai rencontré un homme qui avait appris le langage des conifères à aiguilles ; par une journée de brise, vous pouviez le conduire, les yeux bandés, dans n'importe quelle parcelle de la forêt côtière et le placer, toujours aveugle, sous un arbre particulier ; après quelques instants, il vous dirait, en écoutant, quelle espèce de pin, d'épicéa ou de sapin se trouvait au-dessus de lui (s'il se trouvait sous un sapin de Douglas ou un grand sapin, un épicéa de Sitka ou un cèdre rouge de l'Ouest). Ses oreilles s'accordaient, disait-il, aux différents dialectes des arbres.

Auteur: Abram David

Info: Becoming Animal: An Earthly Cosmology

[ nature ]

simultanéités

Chaque lieu a son propre esprit, sa propre psyché ! Chêne, arbousier, sapin de Douglas, buse à queue rousse, serpentine tissée par le grès, une certaine échelle dans la topographie, des pluies torrentielles en hiver, du brouillard au large des côtes en été, des saumons remontant les cours d'eau - tout cela constitue un état d'esprit particulier, une intelligence propre au lieu, partagée par tous les humains qui y habitent, mais aussi par les coyotes qui jappent dans ces vallées, par les lynx, les fougères et les araignées, par tous les êtres qui vivent et se frayent un chemin dans cette zone. Chaque lieu a sa propre psyché. Chaque ciel a son propre bleu.

Auteur: Abram David

Info:

[ infinis perspectivismes ] [ monades focales illimitées ]

existence interface

L'être humain est fait pour interagir. Les yeux, la peau, la langue, les oreilles et les narines sont autant de portes où notre corps reçoit la nourriture de l'altérité.

Auteur: Abram David

Info: "The Spell of the Sensuous : Perception and Language in a More-Than-Human World", p.9, Vintage. 2012

[ incarnation liaison ]

appartenance

Cette réciprocité est la structure même de la perception. Nous ne pouvons faire l'expérience du monde sensuel qu'en étant vulnérables à ce dernier. La perception sensorielle est cette imbrication permanente : le terrain n'entre en nous que dans la mesure où nous nous laissons prendre par ce terrain.

 

Auteur: Abram David

Info: “Becoming Animal: An Earthly Cosmology”, p.58, Vintage 2010

[ secondéité priméité ] [ existence ]

émerveillement

...de concert avec les autres animaux, les pierres, les arbres et les nuages, nous sommes nous-mêmes des personnages d'une immense histoire qui se déroule manifestement autour de nous, participants à la vaste imagination, ou Rêverie, du monde.

Auteur: Abram David

Info: "The Spell of the Sensuous : Perception and Language in a More-Than-Human World", p.163, Vintage. 2012

[ Gaïa songe ]