introspection

Des siècles de nombrilisme. Millénaires de masturbation. De Platon à Descartes à Dawkins à Rhanda. Âmes, agents zombies et qualia*. Complexités de Kolmogorov. La conscience comme étincelle divine. L'esprit comme un champ électromagnétique. La conscience en tant que groupe fonctionnel.

J'ai tout exploré.

Wegner la pensait comme un résumé. Penrose l'imaginait telle le chant d'électrons captifs. Tor Nørretranders prétend que c'est une fraude ; Kazim a parlé de fuites provenant d'un univers parallèle. Metzinger ne voulait même pas admettre son existence. Les IA  pensaient l'avoir mis au jour, puis ont annoncé qu'elles ne pouvaient pas nous l'expliquer. Gödel avait raison après tout : aucun système ne peut se comprendre entièrement lui-même.

Même les meilleurs synthésistes n'avaient su en faire quelque chose. Les murs porteurs ne supportaient simplement pas cette charge.

J'ai commencé à réaliser qu'ils avaient tous raté le coche. Toutes ces théories, tous ces rêves de médications, toutes ces expériences et tous ces modèles essayant de prouver ce qu'elle était : aucun pour expliquer à quoi elle servait. Pas besoin : de toute évidence, la conscience fait de nous ce que nous sommes. Elle nous permet de voir la beauté et la laideur. Elle nous élève vers le royaume exalté du spirituel. 

Oh, quelques outsiders - Dawkins, Keogh, écrivain de pacotille qui atteignait à peine l'obscurité - se sont brièvement interrogés sur le pourquoi de la chose : pourquoi pas de simples ordinateurs, rien de plus ? Pourquoi les systèmes non-sensibles devraient-ils être intrinsèquement inférieurs ? Mais leurs voix ne se sont jamais élevées au-dessus de la foule. La valeur de ce que nous sommes était trop trivialement évidente pour être sérieusement remise en question.

Pourtant, les questions persistent, dans l'esprit des chercheurs, à travers l'angoisse de tous les jeunes excités de quinze ans de la planète. Ne suis-je rien d'autre qu'une étincelle chimique ? Suis-je un aimant dans l'éther ? Je suis plus que mes yeux, mes oreilles, ma langue ; je suis la petite chose derrière ces choses, la chose qui regarde de l'intérieur. Mais qui regarde par ses yeux ? A quoi se réduit-il ? Qui suis-je ? Qui suis-je ? Qui suis-je ?

Bonjour la question de merde. J'aurais pu y répondre en une seconde, si Sarasti ne m'avait pas obligé à la comprendre d'abord.

Auteur: Watts Peter

Info: Blindsight. *conscience phénoménale, contenu subjectif de l'expérience d'un état mental.

[ moi ] [ ego ] [ subjectivité ] [ tour d'horizon ]

nano-monde

Quelle est cette physique inconnue soulevée par le LHC ?

Une équipe internationale de chercheurs a observé pour la première fois une forme de désintégration inédite du boson de Higgs, jetant un éclairage nouveau sur les mystères de l'Univers et suggérant l'existence de phénomènes physiques encore inexplorés. Cette découverte, fruit de l'analyse de données recueillies lors des collisions de protons au Grand Collisionneur de Hadrons (LHC) du CERN, marque un pas de géant dans notre compréhension du monde subatomique.

Le boson de Higgs, une particule élémentaire prédite dans les années 1960 et découverte avec certitude en 2012, joue un rôle crucial dans le Modèle standard de la physique des particules. Il est associé à un champ, omniprésent dans l'Univers, qui confère leur masse aux autres particules. Sa capacité à interagir avec diverses particules et champs avait été mesurée avec précision, confirmant les prédictions jusqu'à présent.

L'observation récente concerne une désintégration du boson de Higgs en un photon, ou quantum de lumière, et un boson Z, une particule sans charge électrique impliquée dans la transmission de la force faible, l'une des quatre forces fondamentales de l'Univers. Selon la théorie, ce processus est extrêmement rare, survenant environ 15 fois sur 10 000 désintégrations. Toutefois, les données recueillies par les collaborations ATLAS et CMS montrent un taux de désintégration supérieur, à 34 occurrences pour 10 000, ce qui soulève des questions sur la possibilité de nouvelles particules ou forces au-delà du Modèle standard.

Cette différence notable par rapport aux prédictions théoriques, bien qu'encore insuffisante pour exclure une fluctuation statistique, suggère la possibilité d'une nouvelle physique. Elle ouvre notamment la porte à des théories telles que la supersymétrie, qui propose une relation entre les particules de demi-spin et de spin entier, offrant des réponses potentielles à certaines des grandes énigmes de la physique, comme la nature de la matière noire et l'énorme écart entre les forces faible et gravitationnelle.

La détection de cette désintégration a nécessité une analyse minutieuse des résultats des collisions de protons au LHC, où les scientifiques ont dû compenser l'incapacité à observer directement le boson Z en mesurant l'énergie des électrons ou des muons produits lors de sa désintégration. Cette prouesse technique souligne l'extraordinaire précision avec laquelle les physiciens peuvent aujourd'hui tester les fondements de notre compréhension de l'Univers.

Les chercheurs se tournent désormais vers l'avenir, avec l'anticipation de données encore plus précises provenant de la prochaine phase du LHC et du futur Grand Collisionneur de Hadrons à haute luminosité, promettant des découvertes sur la structure fondamentale de la matière.

 

Auteur: Internet

Info: https://www.techno-science.net/,  Adrien le 18/02/2024, Source: Physical Review Letters

[ physique fondamentale ] [ infra-monde ]

immanence

Rien n'est aléatoire, et ne le sera jamais, qu'il s'agisse d'une longue suite de jours d'un azur parfait qui commencent et se terminent dans une pénombre dorée, des actes politiques les plus chaotiques en apparence, de l'essor d'une grande ville, de la structure cristalline d'un joyau qui n'a jamais vu la lumière, des répartitions de la fortune, de l'heure à laquelle le laitier se lève, de la position de l'électron ou de l'apparition d'un hiver glacial surprenant qui se répète. Même les électrons, censés être les parangons de l'imprévisibilité, sont des petites créatures apprivoisées et obséquieuses qui se déplacent à la vitesse de la lumière, allant précisément là où elles sont censées aller. Ils émettent de faibles sifflements qui, lorsqu'ils sont appréhendés dans des combinaisons variées, sont aussi agréables que le vent qui traverse une forêt, et ils font exactement ce qu'on leur dit. De cela, on est certain.

Et pourtant, il existe une merveilleuse anarchie, en ce sens que le laitier choisit le moment où il se lève, le rat choisit le trou dans lequel il va plonger lorsque le métro dévalera la voie depuis Borough Hall, et le flocon de neige tombera comme il veut. Comment est-ce possible ? Si rien n'est aléatoire et que tout est prédéterminé, comment le libre arbitre peut-il exister ? La réponse à cette question est simple. Rien n'est prédéterminé, tout est déterminé, ou était déterminé, ou sera déterminé. Peu importe, tout s'est passé en même temps, en moins d'un instant, et le temps fut inventé parce que nous ne pouvons pas comprendre d'un seul coup d'œil l'énorme toile détaillée qui nous a été donnée - alors nous la suivons, de façon linéaire, morceau par morceau. Cependant, le temps peut être facilement maitrisé, non pas en chassant la lumière, mais en prenant suffisamment de recul pour le voir dans son intégralité. L'univers est immobile et complet. Tout ce qui a été est, tout ce qui sera est, et ainsi de suite, dans toutes les combinaisons possibles. Alors qu'en le percevant nous nous imaginons qu'il est en mouvement et non terminé, il est tout à fait achevé et d'une étonnante beauté. En fin de compte, ou plutôt, comme les choses sont réellement, tout événement, aussi petit soit-il, est intimement et sensiblement lié à tous les autres. Toutes les rivières coulent à pleins flots vers la mer ; ceux qui sont séparés sont réunis ; les perdus sont rachetés ; les morts reviennent à la vie ; les jours au parfait azur qui  débutèrent pour se terminer pareillement dans une pénombre dorée continuent, immobiles et accessibles ; et, lorsque tout est perçu de manière à faire fi du temps, la justice devient apparente non pas comme quelque chose qui sera, mais comme quelque chose qui est.

Auteur: Helprin Mark

Info: Winter's Tale. Trad Mg

[ présent perpétuel ] [ maintenant éternel ]

nanomonde

Le carbone en effet est un élément singulier : c'est le seul qui soit capable de s'unir avec lui-même en longues chaines stables sans grande dépense d'énergie, et à la vie sur terre (la seule que nous connaissions jusqu'ici) il faut justement de longues chaines. C'est pourquoi le carbone est l'élément clef de la substance vivante - mais sa promotion, son entrée dans le monde vivant, n'est pas aisée, elle doit suivre un itinéraire obligé, compliqué, qui n'a été éclairci (et pas définitivement encore) que ces dernières années. Si l'avatar organique du carbone ne se déroulait pas quotidiennement autour de nous, à l'échelle de milliards de tonnes par semaine, partout où affleure le vert d'une feuille, le nom de miracle lui reviendrait de plein droit.

L'atome dont nous parlons, accompagné de ses deux satellites* qui le maintiennent à l'état de gaz, fut donc entrainé par le vent le long d'un espalier de vigne, dans l'année 1848, il eut la chance de frôler une feuille, d'y pénétrer et d'y être fixé par un rayon de soleil. Si mon langage se fait ici imprécis et allusif, ce n'est pas seulement en raison de mon ignorance : cet événement décisif, ce fulgurant travail à trois - de l'anhydride carbonique, de la lumière et du vert végétal - n'a pas jusqu'à présent été décrit en termes définitifs, et peut-être ne le sera-t'il pas pendant longtemps encore, tellement il est différent de cette autre chimie "organique" qui est l'oeuvre encombrante, lente et puissante de l'humain ; et cependant cette chimie fine et déliée a été "inventée" il y a deux ou trois milliards d'années par nos soeurs silencieuses, les plantes, qui n'expérimentent et ne discutent pas, et dont la température est identique à celle de l'ambiance où nous vivons. Si comprendre c'est se faire une image, nous ne nous ferons jamais une image d'un happening à l'échelle du millionnième de milimètre, dont le rythme est le millionnième de seconde et dont les acteurs, par leur essence mêmes, sont invisibles. Toute description verbale sera donc défaillante  et l'une vaudra l'autre : acceptons donc la suivante.

Il entre dans la feuille, se heurtant à d'innombrables, mais inutiles ici, molécules d'azote et d'hydrogène. Il adhère à une grosse molécule compliquée qui l'active et reçoit en même temps le message décisif du ciel, sous la forme fulgurante d'un petit paquet de lumière solaire. En un instant, comme un insecte devenu la proie de l'araignée, il est séparé de son oxygène, combiné avec de l'hydrogène et (croit-on) du phosphore, pour être finalement inséré dans une chaine, longue ou courte - peu importe -, mais qui est la chaine de la vie. Tout cela se fait rapidement, en silence, à la température et à la pression de l'athmosphère, et gratuitement. Chers collègues, quand nous auront appris à en faire autant, nous seront sicut Deus et nous aurons ainsi résolu le problème de la faim dans le monde.

Auteur: Levi Primo

Info: Le système périodique, livre de poche, pp 245-247 *Le carbone a 2 électrons sur la 1e couche qui ne peut contenir que 2 électrons au maximum: et 4 électrons sur la 2e couche qui pourrait en abriter 8 en tout:

[ végétaux ] [ épigenèse ] [ homme-végétal ] [ tétravalence ] [ photosynthèse ]

nano-monde

Un nouvel état exotique de la matière
En créant des atomes dans des atomes, une recherche marque le début d'une nouvelle ère de la physique quantique.

Essentiels aux propriétés de la matière, les atomes sont largement connus comme les blocs de construction de l'univers. Si vous avez toujours en tête vos cours de sciences du lycée, vous vous souvenez peut-être que les atomes sont constitués de protons chargés positivement, de neutrons neutres et d'électrons chargés négativement. Mais il y a beaucoup d'espace laissé libre entre ces particules subatomiques.

Les électrons évoluent généralement en orbite autour de leur noyau atomique. Puisque ces blocs de construction peuvent être emplis de tant de vide, une équipe de scientifiques de l'Université de Technologie de Vienne et de l'Université d'Harvard a voulu savoir s'il était possible de combler ce vide avec d'autres atomes.

LES ATOMES DE RYDBERG
En physique quantique, les scientifiques peuvent créer des atomes de Rydberg, l'état excité d'un atome, possédant un ou plusieurs électrons en orbite loin du noyau et dont le nombre quantique principal n (numéro de la couche) est très élevé.

"La distance moyenne entre l'électron et son noyau peut être aussi grande que plusieurs centaines de nanomètres, soit plus de 1000 fois le rayon d'un atome d'hydrogène," a indiqué Jochim Burgdörfer, directeur de l'Institut de physique théorique de l'Université de technologie de Vienne.

Dans cette nouvelle étude publiée dans Physical Review Letters, les chercheurs expliquent avoir créé un condensat de Bose-Einstein à partir d'atomes de strontium, refroidissant un gaz dilué de bosons, un type de particules subatomiques, pour se rapprocher autant que possible du zéro absolu. Ensuite, avec un laser, ils ont transféré de l'énergie à l'un de ces atomes, le transformant en un atome de Rydberg avec un grand rayon atomique. Ce rayon était plus grand que la distance normale entre deux atomes dans le condensat.

Les atomes neutres n'ont guère d'impact sur le chemin des électrons de cet atome de Rydberg en raison de leur manque de charge. Mais l'électron capte toujours les atomes neutres dispersés le long de son chemin, ce qui l'empêche de se transformer en un autre état de matière.

Les simulations informatiques montrent que cette interaction est faible, ce qui crée une liaison entre les atomes de Rydberg et les autres atomes.

"C'est une situation très inhabituelle," explique Shuhei Yoshida, professeur de TU Wien qui a également pris part à la recherche. "Normalement, nous avons affaire à des noyaux chargés, à des électrons qui se lient autour d'eux. Ici nous avons un électron et des atomes neutres qui se lient."

Ce nouvel état de matière exotique, appelé polarons de Rydberg, ne peut se produire qu'à basse température. Si les températures se réchauffent, les particules se déplacent plus rapidement et le lien se brise.

"Pour nous, ce nouvel état de matière faiblement lié représente une nouvelle manière passionnante d'étudier la physique des atomes ultrafroids," poursuit M. Burgdörfer. "De cette façon, on peut sonder les propriétés d'un condensat de Bose-Einstein sur de très petites échelles avec une très grande précision."

Auteur: Internet

Info: d'Elaina Zachos, 20 avril 2020, https://www.nationalgeographic.fr

[ physique appliquée ]

physique photonique

Quantifier la quantification : un projet mathématique "d'une immense beauté".

Les chercheurs mettent au point une méthode pour déterminer le degré de quantification de l'état d'un système.

Tout grand objet : balle de base-ball, véhicule, planètes, etc, se comporte conformément aux lois classiques de la mécanique formulées par Sir Isaac Newton. Les petits, comme les atomes et les particules subatomiques, sont régis par la mécanique quantique, où un objet peut se comporter à la fois comme une onde et comme une particule.

La frontière entre le domaine classique et le domaine quantique a toujours été d'un grand intérêt. Les recherches rapportées dans AVS Quantum Science par AIP Publishing, examinent la question quant à savoir ce qui fait qu'une chose est "plus quantique" qu'une autre. Existe-t-il un moyen de caractériser la "quanticité" ? Les auteurs indiquent qu'ils ont trouvé une approche pour le faire.

Le degré de quanticité est important pour des applications telles que l'informatique et la détection quantiques, qui offrent des avantages que l'on ne trouve pas dans leurs équivalents classiques. Pour comprendre ces avantages, il faut à son tour comprendre le degré de quanticité des systèmes physiques concernés.

Plutôt que proposer une échelle dont les valeurs seraient associées au degré de quanticité, les auteurs de cette étude examinent les extrêmes, à savoir quels sont les états les plus, ou les moins... quantiques. Selon l'auteur Luis Sanchez-Soto, l'idée de cette étude est venue d'une question posée lors d'une réunion scientifique.

"Je donnais un séminaire sur ce sujet lorsque quelqu'un m'a posé la question suivante : 'Vous, les gars de l'optique quantique, vous parlez toujours des états les plus classiques, mais qu'en est-il des états les plus quantiques?'", 

On a compris depuis longtemps que les états dits cohérents peuvent être décrits comme quasi-classiques. Ils se produisent, par exemple, dans un laser, où la lumière provenant de plusieurs sources de photons est en phase, par conséquence dans un état très peu quantique.

Un tel système quantique peut être représenté mathématiquement par des points, plus ou moins nombreux, que l'on répartit sur une sphère, souvent en les intriquant sur spectre de couleurs pour avoir une meilleure représentation de ce qu'on appelle en général "constellation de Majorana". Pour les états cohérents, la constellation est simplement un point unique. Par conséquent ceux qui sont les plus quantiques présentent des configurations plus riches/nombreuses qui recouvrent plus richement la sphère. Les sphères pouvant être modélisées de plusieurs manières : par un simple cercle où sont disposés les "points quantiques", via les répartitions de couleurs, voire en usant de ces point de polarités pour transformer chaque sphère en un polyèdre plus ou moins complexe. 

Les chercheurs, après avoir examiné plusieurs autres approches de scientifiques ayant exploré les quanta, et en prenant en compte la constellation de Majorana pour chacune d'entre elles, s'étaient sont alors demandés comment répartir au mieux, ou le plus uniformément, l'ensemble des points sur une sphère dans le cadre de cette approche. 

C'est ainsi que Sanchez-Soto et ses collègues, en abordant la quanticité sous cet aspect, ont réalisé qu'il s'agissait d'un projet mathématique non seulement utile, mais "d'une immense beauté".

Auteur: Internet

Info: https://www.newswise.com. 12 nov 2020

[ électrons ]

advaita

Au cours de cette même période de sa vie, Bohm continua également d'affiner son approche alternative de la physique quantique. En examinant plus attentivement la signification du potentiel quantique, il se rendit compte qu'il présentait un certain nombre de caractéristiques qui impliquaient une rupture encore plus radicale avec la pensée orthodoxe. L'une d'elles est l'importance de l'intégralité. La science classique avait toujours considéré l'état d'un système dans son ensemble comme le simple résultat de l'interaction de ses parties. Cependant, le potentiel quantique remettait en cause cette vision et indiquait que le comportement des parties était en fait organisé par le tout. Non seulement l'affirmation de Bohr selon laquelle les particules subatomiques ne sont pas des "choses" indépendantes, mais font partie d'un système indivisible, fut poussée plus loin, mais on suggéra même que la totalité était en quelque sorte la réalité la plus primaire. Il expliqua également comment les électrons dans les plasmas (et d'autres états spécialisés tels que la supraconductivité) pouvaient se comporter comme des ensembles interconnectés. Comme l'affirme Bohm, ces "électrons ne sont pas dispersés car, grâce à l'action du potentiel quantique, l'ensemble du système subit un mouvement coordonné qui ressemble davantage à une danse de ballet qu'à une foule de personnes non organisées". Il note une fois de plus qu'"une telle activité globale quantique est plus proche de l'unité du fonctionnement organisé des parties d'un être vivant que du type d'unité que l'on obtient en assemblant les pièces d'une machine."

Une caractéristique encore plus surprenante du potentiel quantique était ses implications au niveau de la localisation. Dans notre vie quotidienne, les choses ont des emplacements spécifiques, mais l'interprétation de la physique quantique par Bohm indiquait qu'à l'échelle subquantique, celle où le potentiel quantique opère, la notion d'emplacement n'existe plus. Tous les points de l'espace sont alors égaux à tous les autres points de l'espace, et il est inutile de parler d'une chose comme étant séparée d'une autre. Les physiciens appellent cette propriété "non-localité". Aspect non local du potentiel quantique qui a permis à Bohm d'expliquer la connexion entre des particules jumelles sans que celà viole l'interdiction faite par la relativité restreinte pour tout ce qui se déplace plus vite que la vitesse de la lumière. Pour illustrer comment, il propose l'analogie suivante : Imaginez un poisson qui nage dans un aquarium. Imaginez également que vous n'avez jamais vu de poisson ou d'aquarium auparavant et que votre seule connaissance à leur sujet provient de deux caméras de télévision, l'une dirigée vers l'avant de l'aquarium et l'autre vers son côté. Lorsque vous regardez les deux écrans de télévision, vous pouvez penser à tort que les poissons qui s'y trouvent sont des entités distinctes. Après tout, comme les caméras sont placées à des angles différents, chacune des images sera légèrement différente. Mais en continuant à regarder, vous finirez par réaliser qu'il existe une relation entre les deux poissons. Quand l'un se tourne, l'autre fait un tour légèrement différent mais correspondant. Quand l'un fait face à l'avant, l'autre fait face à l'arrière, et ainsi de suite. Si vous n'avez pas conscience de l'ampleur de la situation, vous pourriez conclure à tort que les poissons communiquent instantanément entre eux, mais ce n'est pas le cas. Il n'y a pas de communication parce qu'à un niveau plus profond de la réalité, la réalité de l'aquarium, les deux poissons sont en fait une seule et même chose. Selon Bohm, c'est précisément ce qui se passe entre des particules telles que les deux photons émis lors de la désintégration d'un atome de positronium. 

Auteur: Talbot Michael Coleman

Info: L'univers holographique

[ brahman ] [ biais dual ]

homme-végétal

On ignore souvent (…) que l’électricité de l'air dans la forêt et son état d'ionisation se distinguent clairement de l'air d'espaces ouverts et spécialement de celui des villes, sujet déjà abordé par le forestier français Georges Plaisance dans son livre "Forêt et santé" (1985). Ceci s'explique probablement par un phénomène analogue à celui qui fut découvert par Alessandro Volta: aux alentours d'une chute d'eau, une charge électrique négative, liée à une ionisation de l'air, se crée par la pulvérisation des gouttes d'eau (effet Lenard, selon le nom du chercheur allemand qui approfondit et démontra les mécanismes de ce phénomène). Les chercheurs parlent de " triboélectricité ", produite par le frottement de deux matériaux, provoquant une charge ou une décharge électrique par transfert d'électrons. Un tel phénomène a lieu en particulier au niveau des feuilles d'arbres et des aiguilles de conifères lors de décharges électriques de pointe par temps de brume ou en cas d'orage, selon les travaux de Jean-Pascal Barra et de ses collègues du Laboratoire de physique des gaz et des plasmas du CNRS. Au cours de l'année, l'atmosphère des forêts se charge de quantités variables d'ions positifs et négatifs de différentes tailles. La part d'ions négatifs par rapport aux ions positifs est néanmoins en général excédentaire dans les milieux forestiers étudiés. (...) Il est aujourd'hui clairement établi qu'une atmosphère est bénéfique pour la santé lorsqu'une ionisation négative prédomine. (…) Les célèbres vents du désert comme le khamsin d'Égypte ou le shirav d'Israël, dont la surcharge en ions positifs est reconnue comme perturbant la santé physique et l'état psychique des habitants qui y sont sensibles, offrent un contraste extrême avec l'air forestier.

Pour renouer avec le thème de la chronobiologie, mentionnons par ailleurs que l'ionisation de l'air varie en fonction du cycle lunaire, un excès d'ions positifs étant observé lors de la pleine Lune, particulièrement en hiver. À l'inverse, des essais de germination en laboratoire, portant sur une durée de trois ans, ont permis de constater qu'une atmosphère enrichie artificiellement en ions négatifs rendait les plantes plus sensibles aux influences lunaires, alors que la production d'ions positifs éliminait une telle périodicité.

Le phénomène naturel d'ionisation négative de l'air était mis à contribution autrefois par les sanatoriums - établissements de cure pour le traitement de la tuberculose et d'autres maladies chroniques - placés en milieu forestier. Le même phénomène est mis à profit par l'appareil mis au point par René Jacquier (" Bol d'air Jacquier "), qui active des extraits de résine de pin. On a pu prouver expérimentalement que des inhalations brèves mais régulières ne génèrent pas de stress oxydant (nommé aussi stress oxydatif), mais semblent effectivement produire un effet antioxydant global bénéfique.

Une recherche récente menée par une équipe autrichienne sur l’ " impact psychophysiologique des qualités atmosphériques d'un paysage " s'est basée sur une série de mesures au niveau des systèmes nerveux végétatif et cardiovasculaire, en utilisant des méthodes psychométriques. L’application d'une telle procédure permet de confirmer mais aussi de nuancer ce que l'on pensait savoir jusqu'alors. Les résultats prouvent que l'atmosphère qui émane d'un cadre particulier - par exemple d'une petite forêt, comparativement à une chute d'eau ou à un pierrier - peut avoir sur l'homme des répercussions à la fois physiques et psychiques quantifiables, dans le sens d'un effet clairement apaisant.

(Encadré) Les bienfaits d'une ionisation négative de l’air :

Des essais en laboratoire ont montré qu'un air chargé en ions majoritairement négatifs (NAI, negative air ions) modifie les taux de sérotonine, une hormone fonctionnant comme neurotransmetteur et impliquée dans le cycle circadien, dans l'hémostase et dans divers désordres psychiatriques tels que le stress, l'anxiété, les phobies ou la dépression. Des effets positifs ont été observés sur la récupération après l'effort, sur la qualité du sommeil et sur la capacité d'apprentissage, par une régulation de la pression sanguine et de la fréquence cardiaque. Les maux de tête et les symptômes de stress en sont fortement réduits.

Auteur: Zürcher Ernst

Info: Les arbres, entre visible et invisible. Pp 186-188

[ végétaux matrice ] [ équilibre organique ] [ symbiose ]

épigénétique

De la biologie quantique dans la photosynthèse ? La biologie actuelle en est-elle au stade où était la physique classique avant la découverte de la physique quantique ? Certains le soupçonnent depuis quelques années, et une publication récente dans Nature Communications vient d'apporter de l'eau à leur moulin. Il y aurait bien des processus quantiques derrière l'efficacité de la photosynthèse.

(On note Ψ la fameuse fonction d'onde décrivant les amplitudes de probabilité en mécanique quantique depuis les travaux de Schrödinger sur sa célèbre équation. On a de nouvelles raisons de penser que la vie exploite les lois de la mécanique quantique pour rendre certains processus plus efficaces, en particulier la photosynthèse. © Engel Group, University of Chicago - En commentaire de la photo d'une feuille au soleil)

C'est un fait bien établi que l'existence des atomes, des molécules et des liaisons chimiques ne sont pas compréhensibles en dehors des lois de la mécanique quantique. En ce sens, la physique et la chimie d'un bloc de métal ou d'une cellule sont quantiques. Mais on sait bien que le comportement de ces objets ne manifeste pas directement la nature quantique de la matière, ils font partie du monde de la physique classique. Cependant, certains phénomènes comme la supraconductivité ou la superfluidité débordent du domaine quantique d'ordinaire réservé à la microphysique pour entrer dans le monde à notre échelle. Lorsque la nécessité de la physique quantique s'est révélée aux physiciens explorant la matière et la lumière, ce fut essentiellement avec deux phénomènes qui semblaient au départ être de simples anomalies bien localisées dans l'univers de la physique classique : le rayonnement du corps noir et l'effet photoélectrique. Nous savons aujourd'hui qu'ils étaient la pointe émergée du monde quantique et que, fondamentalement, le réel est fort différent de la vision du monde bâtie par les fondateurs de la science classique comme Galilée, Descartes et Newton.

La biologie quantique pour expliquer la photosynthèse
De nos jours, les biologistes qui réfléchissent sur le fonctionnement des cellules, de l'ADN ou des neurones considèrent que ces objets sont majoritairement décrits par les lois de la physique classique. Il n'est pas nécessaire d'utiliser l'équation de Schrödinger ou les amplitudes de probabilités qu'elle gouverne pour comprendre l'origine de la vie, les mutations, l'évolution ou l'apparition de la conscience dans un cerveau. Pourtant, ces dernières années, quelques résultats expérimentaux en biologie, notamment sur la photosynthèse, semblaient défier les lois de la physique classique.

Il était et il est encore bien trop tôt pour savoir si la photosynthèse finira par être, pour une éventuelle biologie quantique, ce que le rayonnement du corps noir a été pour la physique quantique. Toutefois, Alexandra Olaya-Castro et Edward O'Reilly, des chercheurs du célèbre University College de Londres, viennent de publier dans Nature Communications un article, également disponible en accès libre sur arxiv, dans lequel ils affirment que des macromolécules biologiques utilisent bel et bien des processus quantiques pour effectuer de la photosynthèse. Jusqu'à présent, le doute planait sur l'inadéquation des processus classiques pour décrire le comportement de chromophores attachés à des protéines qu'utilisent les cellules végétales pour capter et transporter l'énergie lumineuse.

Selon les deux physiciens, certains des états de vibrations moléculaires des chromophores facilitent le transfert d'énergie lors du processus de photosynthèse et contribuent à son efficacité. Ainsi, lorsque deux chromophores vibrent, il arrive que certaines énergies associées à ces vibrations collectives des deux molécules soient telles qu'elles correspondent à des transitions entre deux niveaux d'énergie électronique des molécules. Un phénomène de résonance se produit et un transfert d'énergie en découle entre les deux chromophores.

Distributions de probabilités quantiques négatives
Or, si le processus était purement classique, les mouvements et les positions des atomes dans les chromophores seraient toujours décrits par des distributions de probabilités positives. Alexandra Olaya-Castro et Edward O'Reilly ont découvert qu'il fallait employer des distributions négatives. C'est une signature indiscutable de l'occurrence de processus quantiques. Mieux, il s'agit dans le cas présent de la manifestation d'une superposition d'états quantiques à température ambiante assistant un transfert cohérent d'énergie. On retrouve ces vibrations collectives de macromolécules dans d'autres processus biologiques comme le transfert d'électrons dans les centres de réaction des systèmes photosynthétiques, le changement de structure d'un chromophore lors de l'absorption de photons (comme dans les phénomènes associés à la vision). Selon les chercheurs, il est donc plausible que des phénomènes quantiques assistant des processus biologiques que l'on croyait classiques soient assez répandus. Si tel est le cas, on peut s'attendre à découvrir d'autres manifestations hautement non triviales de la mécanique quantique en biologie. Cela n'aurait certainement pas surpris Werner Heisenberg, et encore moins Niels Bohr qui, il y a déjà plus de 60 ans, prédisaient que l'on pourrait bien rencontrer des limites de la physique classique avec les systèmes vivants.

Auteur: Internet

Info: https://www.futura-sciences.com/. Laurent Sacco. 20- 01-2014

[ biophysique ]

nano-monde

2 000 atomes existent à deux endroits à la fois dans une expérience quantique sans précédent.

Une expérience a démontré un effet quantique bizarre de l'expérience de la double fente à une nouvelle échelle.

Des molécules géantes peuvent se trouver à deux endroits à la fois, grâce à la physique quantique. Les scientifiques savent depuis longtemps qu'il s'agit d'une vérité théorique fondée sur quelques faits : Chaque particule ou groupe de particules dans l'univers est également une onde - même les grandes particules, même les bactéries, même les êtres humains, même les planètes et les étoiles. Et les ondes occupent plusieurs endroits de l'espace à la fois. Ainsi, tout morceau de matière peut également occuper deux endroits à la fois. Les physiciens appellent ce phénomène "superposition quantique" et, pendant des décennies, ils l'ont démontré en utilisant de petites particules.

Mais ces dernières années, les physiciens ont augmenté l'échelle de leurs expériences, démontrant la superposition quantique en utilisant des particules de plus en plus grandes. Dans un article publié le 23 septembre dans la revue Nature Physics, une équipe internationale de chercheurs a réussi à faire en sorte qu'une molécule composée de 2 000 atomes occupe deux endroits en même temps.

Pour y parvenir, les chercheurs ont construit une version compliquée et modernisée d'une série d'anciennes expériences célèbres qui ont démontré pour la première fois la superposition quantique.

Les chercheurs savaient depuis longtemps que la lumière, envoyée à travers une feuille comportant deux fentes, créait un motif d'interférence, c'est-à-dire une série de franges claires et sombres, sur le mur situé derrière la feuille. Mais la lumière était considérée comme une onde sans masse, et non comme un élément constitué de particules, ce qui n'était donc pas surprenant. Cependant, dans une série d'expériences célèbres réalisées dans les années 1920, les physiciens ont montré que les électrons tirés à travers des films ou des cristaux minces se comportaient de manière similaire, formant des motifs comme la lumière sur le mur derrière le matériau diffractant.

Si les électrons étaient de simples particules, et ne pouvaient donc occuper qu'un seul point de l'espace à la fois, ils formeraient deux bandes, ayant à peu près la forme des fentes, sur le mur derrière le film ou le cristal. Mais au lieu de cela, les électrons frappent cette paroi selon des motifs complexes qui suggèrent que les électrons interfèrent avec eux-mêmes. C'est un signe révélateur d'une onde : à certains endroits, les pics des ondes coïncident, créant des régions plus lumineuses, tandis qu'à d'autres endroits, les pics coïncident avec des creux, de sorte que les deux s'annulent et créent une région sombre. Comme les physiciens savaient déjà que les électrons avaient une masse et étaient définitivement des particules, l'expérience a montré que la matière agit à la fois comme des particules individuelles et comme des ondes. 

Mais c'est une chose de créer un schéma d'interférence avec des électrons. Le faire avec des molécules géantes est beaucoup plus délicat. Les molécules plus grosses produisent des ondes moins faciles à détecter, car les objets plus massifs ont des longueurs d'onde plus courtes qui peuvent donner lieu à des motifs d'interférence à peine perceptibles. Or, ces particules de 2 000 atomes ont des longueurs d'onde inférieures au diamètre d'un seul atome d'hydrogène, de sorte que leur schéma d'interférence est beaucoup moins spectaculaire.

Pour réaliser l'expérience de la double fente sur des objets de grande taille, les chercheurs ont construit une machine capable de projeter un faisceau de molécules (d'énormes objets appelés "oligo-tétraphénylporphyrines enrichies de chaînes fluoroalkylsulfanyles", dont certains ont une masse plus de 25 000 fois supérieure à celle d'un simple atome d'hydrogène) à travers une série de grilles et de feuilles comportant plusieurs fentes. Le faisceau mesurait environ 2 mètres de long. C'est suffisamment grand pour que les chercheurs aient dû tenir compte de facteurs tels que la gravité et la rotation de la Terre dans la conception de l'émetteur du faisceau, expliquent les scientifiques dans leur article. Ils ont également gardé les molécules assez chaudes pour une expérience de physique quantique, et ont donc dû tenir compte de la chaleur qui bouscule les particules.

Pourtant, lorsque les chercheurs ont allumé la machine, les détecteurs situés à l'extrémité du faisceau ont révélé une figure d'interférence. Les molécules occupaient plusieurs points de l'espace à la fois.

C'est un résultat stimulant, disent  les chercheurs, qui prouve l'interférence quantique à des échelles plus grandes que celles qui avaient été détectées auparavant. "La prochaine génération d'expériences sur les ondes de matière permettra des essais à un niveau supérieur", écrivent les auteurs.

De telles démonstrations d'interférence quantique sont donc à venir, même s'il ne sera probablement pas possible de le faire nous-même à travers un interféromètre de sitôt. (Déjà le vide dans la machine nous tuerait.) Nous, les êtres géants, devrons simplement rester assis et regarder les particules s'amuser.

Auteur: Internet

Info: https://www.livescience.com/, Rafi Letzter, 04 octobre 2019

[ . ]