sciences

Intellectuellement Pythagore fut un des hommes les plus importants qui aient jamais vécu, autant lorsqu'il fut sage que dans ses  imprudences.

Les mathématiques, au sens de l'argumentation déductive démonstrative, commencent avec lui et, en lui, sont intimement liées à une forme particulière de mysticisme. L'influence des mathématiques sur la philosophie, en partie due à lui, aura été depuis son époque à la fois profonde et malencontreuse. 

A l'origine la plupart des sciences étaient liées à une certaine forme de fausse croyance, ce qui leur donnait une valeur fictive. L'astronomie était liée à l'astrologie, la chimie à l'alchimie alors que les mathématiques étaient associées à un type d'erreur plus raffiné. Les connaissances mathématiques apparaissaient certaines, exactes et applicables au monde réel; de plus, elles étaient obtenues par simple réflexion, sans avoir besoin d'observation. Par conséquent, on pensait qu'elles fournissaient un idéal, en rapport duquel les connaissances empiriques quotidiennes étaient  inférieures. On supposait, sur la base des mathématiques, que la pensée est supérieure au sens, l'intuition à l'observation.

Si le monde des sens ne convient pas aux mathématiques, tant pis pour le monde des sens.  On a alots, via moult méthodes, cherché à se rapprocher de l'idéal du mathématicien, et les suggestions qui en ont résulté furent la source de beaucoup d'erreurs dans la métaphysique et la théorie de la connaissance.

Cette forme de philosophie commence avec Pythagore. Pythagore, comme tout le monde le sait, a dit "tout est nombre". Cette déclaration, interprétée de manière moderne, est logiquement un non-sens, mais ce qu'il voulait dire n'était pas exactement un non-sens. Il avait découvert l'importance des nombres en musique, et le lien qu'il a établi entre la musique et l'arithmétique survit dans les termes mathématiques "moyenne harmonique" et "progression harmonique". Il considérait les nombres comme des formes, telles qu'elles apparaissent sur les dés ou sur les cartes à jouer. On parle encore de nombres au carrés et au cube, termes que nous lui devons. Il évoqua aussi des nombres oblongs, triangulaires, pyramidaux, etc. C'était le nombre de cailloux (ou, comme on devrait dire plus naturellement, de billes) nécessaires pour réaliser les formes en question. Il pensait vraisemblablement que le monde est atomique et que les corps sont constitués de molécules composées d'atomes disposés sous diverses formes.

Il espérait ainsi mettre de l'arithmétique au centre de l'étude fondamentale de la physique comme de l'esthétique.

La religion personnelle dérive de l'extase, la théologie des mathématiques ; et les deux se trouvent chez Pythagore. Les mathématiques sont, je crois, la principale source de la croyance en une vérité éternelle et exacte, ainsi qu'en un monde intelligible suprasensible. La géométrie traite de cercles exacts, mais aucun objet sensible n'est exactement circulaire ; quelle que soit le soin avec lequel nous utilisons nos boussoles, il y aura des imperfections et des irrégularités. Cela suggère l'idée que tout raisonnement exact s'applique aux objets idéaux par opposition aux objets sensibles; il est naturel d'aller plus loin et d'affirmer que la pensée est plus noble que le sens, et les objets de la pensée plus réels que ceux de la perception sensorielle. Les doctrines mystiques sur la relation entre le temps et l'éternité sont également renforcées par les mathématiques pures, car les objets mathématiques, tels que les nombres, s'ils sont réels, sont éternels et ne s'inscrivent pas dans le temps. Ces objets éternels peuvent être conçus comme les pensées de Dieu. 

D'où la doctrine de Platon selon laquelle Dieu est un géomètre et la croyance de Sir James Jeans selon laquelle il est accro à l'arithmétique. La religion rationaliste par opposition à la religion apocalyptique aura été, depuis Pythagore, et notamment depuis Platon, complètement dominée par les mathématiques et la méthode mathématique. La combinaison des mathématiques et de la théologie, qui a commencé avec Pythagore, a caractérisé la philosophie religieuse en Grèce, au Moyen Âge et dans les temps modernes jusqu'à Kant. L'orphisme avant Pythagore était analogue aux mystérieuse religions asiatiques.

Mais chez Platon, Saint Augustin, Thomas d'Aquin, Descartes, Spinoza et Kant, il y a un mélange intime de religion et de raisonnement, d'aspiration morale et d'admiration logique de ce qui est intemporel, qui vient de Pythagore et qui distingue la théologie intellectualisée de l'Europe du mysticisme plus direct de l'Asie. 

Ce n'est que très récemment qu'il a été possible de dire clairement en quoi Pythagore avait tort. Je ne connais personne qui ait eu autant d'influence que lui dans le domaine de la pensée. Je dis cela parce que ce qui apparaît comme du platonisme se révèle, après analyse, être essentiellement du pythagorisme. Toute la conception d'un monde éternel, révélé à l'intellect mais non aux sens, est dérivée de lui. Sans lui, les chrétiens n'auraient pas considéré le Christ comme le monde ; sans lui, les théologiens n'auraient pas cherché des preuves logiques de Dieu et de l'immortalité. Mais en lui, tout cela reste implicite.

Auteur: Russell Bertrand

Info: A History of Western Philosophy (1945), Book One. Ancient Philosophy, Part II. The Pre-Socratics, Ch. III: Pythagoras, p. 29 & pp. 34-37

[ historique ] [ Grèce antique ] [ langage ]

théorie du tout

Notre réalité est pure information. Information géométrique. L'information étant le sens, sous forme de symbolisme. 

D'où la question, quel type d'information pour exprimer un langage géométrique ?

Information implique signification. Mais que veut dire signification ?

C'est une comparaison, c'est à dire la perception de quelque chose relativement à quelque chose d'autre. Ainsi, pour pouvoir exister une chose doit être perçue, ou mesurée, par quelque forme de conscience. 

Einstein a montré que passé et futur existent simultanément dans un objet géométrique ; de fait tous les temps existent conjointement (les mathématiques le montrent de plein de manières). Donc : passé et futur s'influençant sans cesse, tout est toujours dans l'instant présent. Alors, si chaque moment influence et co-crée chaque autre moment dans quelque sens que ce soit, la réalité ne peut qu'être un massif  réseau neuronal qui sillonne l'espace et le temps.

Réseau doté d'une spécificité étonnante. Il serait son propre créateur.

Parallèlement, comme l'a démontré la mécanique quantique, le futur n'est pas prédéterminé. Conséquemment existe le libre-arbitre.

Comment marche le libre-arbitre ? La physique quantique montre que la réalité n'existe que lorsqu'elle est observée. Wheeler déclara en son temps que la réalité est constitué d'informations, elles-mêmes créées par l'observation. Frank Wilczec ajouta ensuite que la physique quantique reste obscure et sujette à débat. Et qu'elle le restera tant qu'on aura pas défini, au sein du formalisme quantique, un observateur, entité moderne dont les conditions et/ou contours correspondent à une caricature reconnaissable de la conscience consciente. C'est à dire une entité, pas nécessairement terrestre, capable d'observer et mesurer.

Mais comment pourrait être cette entité ? Je suis, nous sommes... tous conscient, mais qu'est-.ce que cela veut dire ?

On sait juste que la conscience est liée de manière proche à  la science physique mais personne ne sait dire ce qu'elle hors de l'idée qu'elle joue un rôle central dans l'existence du réel.

Est-elle juste l'émergence d'une boucle de rétroaction de causalité ? Heisenberg développa en son temps les maths matricielles, arrivant à la conclusion que la réalité est pixelliseé en nano unités tridimensionnelles insécables, de la taille la plus petite dans l'échelle de Planck. Chacune (nommée tétrahedron, c'est à dire un polyèdre composé de quatre faces triangulaires) fonctionnant comme nos pixels sur les écrans TV.

Hélas ce qui précède n'apporte aucune preuve que cet espace, le notre, soit un tel ensemble uniforme, homogène, fluide, etc.  Malgré tout, mathématiquement, tout converge vers la consolidation de cette idée d'une pixellisation de la réalité.

Du coup quel code géométrique sera-t'il à même de modéliser cette réalité pixellisée ?

Les recherches au CERN ou ailleurs  sur la physique des particules conduisent toutes vers ce que les physiciens nomment "transformation de symétrie de jauge", chacune menant vers une notion de forme, géomètrique donc.

Mais ici apparait une forme, et pas n'importe laquelle. Il s'agit d'un modèle géométrique à 8 dimensions, plus précisément un crystal 8 D (Rappelons que crystal signifie motif périodique), modèle qu'on pourra se représenter tel un "treillis à 8  dimensions" (E8 lattice), structure 8 D qui présente 240 noeuds, ou points tournants (vertex-vertices), que nous nommons gosset polytope.

Lorsque ce gosset polytope est projeté en 4 dimensions il se métamorphose en deux formes identiques de tailles différentes, dont le ratio est précisément 0,618, c'est à dire celui du nombre d'or, constante fondamentale de la nature qui apparait à toutes les échelles de l'univers connu (par exemple il détermine le moment précis ou un trou noir passe de positif à négatif en étant partie de l'équation qui précise la limite inférieure de son entropie). Il se rapporte aussi à la gravité de la boucle quantique.

Ainsi ce ratio de Fibonnaci unifie les limites inférieures et supérieures (cosmiques - quantique) de la préhension du réel par les scientifiques, physiciens pour grande partie.

Et, si on revient aux maths matricielles qui fonctionnent à partir d'eigen values (Valeur propre, vecteur propre et espace propre) indiquées comme triviales (1,2 ou 0) ou non triviales (pour les nombres plus complexes.) on arrive à la partie intéressante : les deux plus grandes probabilités d'eigenvalues non triviales qui apparaissent dans une matrice binaire sont :

-  le golden ratio  et

-1 sur (over) le nombre d'or.

Tel est le lien très profond qui unit mécanique quantique et cosmologie. Ce ratio, qui est apparu dans un grand nombre d'observations, a cependant toujours été appréhendé par les scientifiques comme un truc d'amateurs. Et maintenant on constate, une fois de plus, que ce nombre d'or apparait vraiment partout.

Pour terminer résumons ici les sept indices que nous donne la nature pour contruire cette théorie du tout (emergence theory)

information

indéterminisme

boucle de causalité

conscience

pixellisation

cristal E 8  (à 8 dimensions)

nombre d'or

Auteur: Anonyme

Info: Youtube - Quantum Gravity Research, What Is Reality? Official Film. https://www.youtube.com/watch?v=w0ztlIAYTCU

[ sciences ] [ septénaire ] [ miroir anthropocentrique ] [ monde humain consensuel ] [ atemporalité ] [ programme de langlands ]

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

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théorie du tout

Des scientifiques affirment avoir découvert ce qui existait AVANT le début de l'univers !

Les versions non scientifiques d'une réponse ont invoqué de nombreux dieux et furent à la base de toutes les religions et de la plupart des philosophies depuis le début de l'histoire.

Aujourd'hui, une équipe de mathématiciens du Canada et d'Égypte a utilisé une théorie scientifique de pointe et une série d'équations époustouflantes pour découvrir ce qui a précédé l'univers dans lequel nous vivons.

En termes (très) simples, ils ont appliqué les théories de l'infiniment petit - le monde de la mécanique quantique - à l'ensemble de l'univers - expliqué par la théorie générale de la relativité, et ont découvert que l'univers passe fondamentalement par quatre phases différentes.

Plus important encore, ils ont découvert ce qui a précédé cet univers... un autre univers ou, plus précisément, une autre "phase cosmologique".

Bien que sa taille soit infinie, notre univers est cyclique et a toujours existé à l'un des quatre stades.

L'univers est en expansion, et cette expansion s'accélère, mais l'équipe pense que certaines modifications motivées par la mécanique quantique finiront par stopper l'expansion et ramèneront l'ensemble à un point quasi infini - à ce stade, l'univers recommencera à s'étendre.

L'article, intitulé ''Non-singular and Cyclic Universe from the Modified GUP'', écrit par Maha Salah, Fayçal Hammad, Mir Faizal, Ahmed Farag Ali, est très complexe, mais le professeur Mir Faizal en a souligné les principaux points.

Selon lui, ils ont intégré les effets de la mécanique quantique dans la cosmologie en utilisant une approche appelée GUP modifiée.

Cette approche modifie l'équation de la cosmologie d'une manière très intéressante. Elle prédit quatre phases distinctes pour notre univers - la phase actuelle de l'univers n'étant qu'une de ces phases.

Dans ce modèle cosmologique, il existe une phase antérieure au big bang, et il est possible de connaître cette phase de l'univers en étudiant la physique de la phase actuelle de notre univers.

Le professeur Mir Faizal a déclaré : "Dans notre modèle cosmologique, l'univers n'a pas commencé par un big bang : "Dans notre modèle cosmologique, l'univers n'a pas commencé par un big bang, mais il y a eu une transition d'une phase de l'univers à une autre.

"Cela est possible parce que l'univers peut exister dans quatre phases différentes, comme l'eau ordinaire peut exister dans trois phases différentes. Tout comme nous pouvons connaître les propriétés de la glace en étudiant l'eau qui s'est formée à partir d'elle, nous pouvons connaître la cosmologie d'avant le big bang en étudiant la physique de cet univers.

"En utilisant notre modèle cosmologique, nous pouvons étudier la physique de la phase cosmologique précédant le début de notre univers.

Leur modèle leur a permis d'étudier l'état de l'univers avant le Big Bang. Les équations de leur modèle prédisent que l'expansion de l'univers s'arrêtera et sera immédiatement suivie d'une phase de contraction.

Le professeur Mir a ajouté : "Lorsque les équations sont extrapolées au-delà du taux maximal de contraction, un scénario d'univers cyclique émerge. "D'autres cosmologistes ont proposé un scénario de big bang et de big crunch, mais ces modèles présentent des singularités.

"Les singularités sont néfastes en physique, car elles indiquent un endroit où les lois de la physique s'effondrent, et à ces endroits, on ne peut pas utiliser la physique pour obtenir des résultats significatifs.

"Ce nouveau modèle cosmologique élimine ces singularités. La singularité du big bang peut donc également être évitée en utilisant les corrections GUP modifiées pour la cosmologie".

Dans leur modèle cosmologique, la nature cyclique de l'univers résulte de l'incorporation d'effets quantiques dans un modèle cosmologique de l'univers.

Le professeur Faizal a expliqué que même s'il existe de nombreuses approches étonnantes de la gravité quantique, comme la théorie des cordes et la gravité quantique à boucles, le point commun de la plupart de ces approches est qu'il existe une longueur minimale en dessous de laquelle l'espace n'existe pas.

Beaucoup de ces approches prédisent également qu'il existe une énergie maximale et qu'aucun objet dans l'univers ne peut avoir une énergie supérieure à cette énergie maximale.

L'équipe de chercheurs a intégré l'effet d'une longueur minimale et d'une énergie maximale dans un modèle cosmologique, pour aboutir à un univers cyclique.

Interrogé sur les implications philosophiques, voire théologiques, de ses travaux, le professeur Mir a déclaré : "Personne ne tire d'implications philosophiques ou théologiques d'une dimension spatiale finie ou infinie, et le temps n'est qu'une dimension parmi d'autres, alors pourquoi devrait-il être traité différemment ?

"En tout état de cause, je ne crois pas en un Dieu des lacunes, le big bang étant une grande lacune, mais en un Dieu qui a rendu les mathématiques décrivant la réalité si parfaites qu'il n'y a pas de lacunes, ni aujourd'hui ni au moment du big bang.''

Le professeur Faizal a également travaillé sur le Grand collisionneur de hadrons, où il a exploré les portes d'autres univers.

 

 

Auteur: Internet

Info: https://www.thesci-universe.com/ 5,15,2023

[ hypothèse ]

nanomonde

Pour la première fois, des physiciens observent des tourbillons d’électrons !

À l’instar de ce tourbillon d’eau, il peut exister des tourbillons d’électrons sous certaines conditions.

Des chercheurs du MIT aux États-Unis et de l’Institut Weismann en Israël ont réussi à apercevoir ce phénomène pour la première fois ! Prévu depuis de longues années, mais jamais observé, ce comportement caractéristique des fluides pourrait servir à la mise au point de systèmes électroniques à très basse consommation.

Qu’est-ce que des tourbillons d’électrons ?

Les tourbillons d’électrons observés par les scientifiques se comportent comme des fluides. Un fluide est constitué de particules pouvant s’écouler librement et peut être un liquide, un gaz et un plasma.

Un fluide est caractérisé par une grande mobilité de ses molécules. Celles-ci peuvent se mouvoir sans être limitées à une position précise comme dans les solides. Bien que tous les fluides soient compressibles, les gaz le sont beaucoup plus que les liquides et les plasmas. Les molécules des fluides sont maintenues entre elles par des forces d’interactions faibles. Elle sont appelées forces de Van der Walls qui assurent leur cohésion au sein du fluide.

L’eau reste le fluide le plus abondant sur Terre capable de s’écouler librement pour former les ruisseaux, les rivières et de vastes étendues d’eau. Telles que les lacs, les mers et les océans par exemple. Ces masses d’eau sont sujettes à la formation de courants, de vagues et de tourbillons.

On pourrait se demander si un courant électrique constitué d’un ensemble d’électrons en mouvement peut se comporter comme un fluide. Dans des conditions normales, les électrons qui sont infiniment plus petits que des molécules d’eau sont influencés par leur environnement. Par exemple le métal qu’ils traversent. Et  ils ne se comportent pas comme un fluide.

Cependant, la théorie prévoit depuis bien longtemps qu’à des températures très basses proches du zéro absolu (-273 °C), les électrons peuvent s’écouler à la manière d’un fluide pour autant que le matériau dans lequel ils circulent soit pur et sans aucun défaut. Jusqu’à aujourd’hui, cette théorie n’avait jamais été observée.

Les électrons peuvent former un fluide visqueux

Normalement, lorsque des électrons circulent au sein d’un matériau conducteur tel qu’un fil de cuivre, ou dans un matériau semi-conducteur comme le silicium, leur trajectoire est influencée par la présence d’impuretés au sein du matériau. Les vibrations des atomes qui composent le matériau conducteur ou semi-conducteur influencent aussi la trajectoire et le déplacement des électrons. Chaque électron se comporte alors comme une particule individuelle.

Par contre, dans un matériau d’une très grande pureté, dans lequel toutes les impuretés auraient été supprimées, les électrons ne se comportent plus comme des particules individuelles. Ils agissent alors comme des particules quantiques, chaque électron captant les comportements quantiques de ses congénères. Les électrons se déplacent ensemble et forment ce que les physiciens appellent un fluide électronique visqueux.

Il y a quelques années des chercheurs de l’université de Manchester en Angleterre avaient déjà prouvé que des électrons étaient capables de se comporter en fluide. Ceci en réalisant une expérience avec du graphène. Ce matériau est un simple feuillet constitué uniquement d’atomes de carbone disposés suivant un motif hexagonal et de l’épaisseur d’un atome. En faisant passer un courant électrique dans un mince canal "creusé" dans ce matériau, ils se sont rendu compte que la conductance des électrons était bien supérieure à la conductance des électrons libres. Les électrons s’écoulaient donc comme un fluide régulier.

L’une des caractéristiques les plus étonnantes d’un fluide comme l’eau est sa capacité à produire un tourbillon lorsqu’elle s’écoule. Les chercheurs du MIT et de l’institut Weismann ont tenté de découvrir si les électrons peuvent aussi s’écouler sous la forme de tourbillons.

Pour le vérifier, les chercheurs ont utilisé du ditelluride de tungstène de formule chimique WTe2, un composé semi-métallique extrêmement pur et présentant des propriétés quantiques lorsqu’il est épais de seulement un atome. Pour effectuer une comparaison avec un métal ordinaire, ils ont utilisé de fines paillettes d’or.

Ils ont gravé dans les fines paillettes de ditelluride de tungstène et dans celles d’or, un fin canal relié, au niveau de la moitié du canal, à deux chambres circulaires situées de part et d’autre du canal. Ces deux systèmes ont ensuite été placés à une température de -268,6 °C, proche du zéro absolu, puis les canaux ont été soumis au passage d’un courant électrique.

En réalisant des mesures en différents points, les chercheurs se sont rendu compte que dans l’or, le flux d’électrons se dirigeait toujours dans la même direction, que ce soit dans les deux chambres adjacentes et dans le canal.

Par contre, dans le ditelluride de tungstène, les électrons se sont mis à former des tourbillons dans les deux chambres circulaires en inversant leur direction. Puis sont revenus dans le canal central.

Ces résultats très encourageants sont probablement le signe d’un nouveau type d’écoulement hydrodynamique dans des cristaux très fin  d’une grande pureté. Cela ouvre la voie à la création de nouveaux dispositifs électronique nécessitant de faibles puissances de fonctionnement.

Auteur: Internet

Info: https://www.science-et-vie.com, 6 fév 2023, Source, revue Nature, juillet 2022 : Aharon-Steinberg, A., Völkl, T., Kaplan, A. et al.,”Direct observation of vortices in an electron fluid », Nature, 607, 74–80 (2022), https://doi.org/10.1038/s41586-022-04794-y

[ fermion(s) ] [ aquosité ] [ hydrodynamique ]

aptitude adaptative

(Q) - Il y a ce questionnement quant à la notion de “pouvoir”, au sens politique du terme.

Existe-t-il des exemples dans la nature qui peuvent être rapproché avec ce qu’on voir chez les hommes au sens où une personne unique peut concentrer un pouvoir absolu, au sommet d’une hiérarchie, à l’échelle d’un pays, voire d’un continent

(R) - Il est intéressant de noter que la notion de pouvoir politique, qui implique la domination et la capacité de prendre des décisions contraignantes sur un groupe de personnes, est une construction humaine spécifique à notre société. Dans la nature, les exemples de concentration absolue du pouvoir sont rares, voire inexistants.

Chez les animaux, on observe généralement des comportements sociaux basés sur des relations hiérarchiques. Par exemple, dans une meute de loups, il y a un individu dominant, souvent appelé le chef de meute, qui possède un niveau de pouvoir plus élevé que les autres membres de la meute. Cependant, cette domination est souvent contestée et peut changer à mesure que les individus grandissent ou que de nouveaux membres rejoignent la meute. De plus, la capacité de prise de décision des loups dominants est relativement limitée et se concentre principalement sur des aspects tels que la chasse et l’accès aux ressources.

Dans le règne végétal, il n’existe pas de notion de pouvoir politique. Les plantes ont plutôt des stratégies de compétition pour l’accès à la lumière, à l’eau et aux nutriments. Certaines plantes peuvent supprimer la croissance des autres en utilisant des toxines, tandis que d’autres peuvent projeter leur ombre pour réduire l’accès à la lumière solaire. Cependant, cela relève davantage d’une adaptation écologique visant la survie et la reproduction, plutôt que d’une forme de pouvoir politique.

En somme, bien que des exemples de dominance et de compétition existent dans la nature, ils sont fondamentalement différents du pouvoir politique tel que nous le concevons chez les humains. La concentration absolue du pouvoir au sommet d’une hiérarchie politique ou à l’échelle d’un pays ou d’un continent est une caractéristique spécifique à notre société et à notre espèce.

(Q) - Merci, pour la réponse... Je poursuis ma question. 

Ne peut-on pas penser qu'il existe un  pouvoir mystérieux au niveau bactériel dans la mesure où toutes les bactéries du monde ont avant tout accès à un pool génétique unique et donc aux mécanismes d'adaptation de l'ensemble du règne bactérien. Cette vitesse de recombinaison est supérieure à celle de la mutation : en cas de changement à l'échelle mondiale il faudrait un million d'années aux organismes eucaryotes pour s'adapter alors que les bactéries pourront le faire en quelques années ?

(R) - Votre question est très intéressante ! En effet, les bactéries possèdent des mécanismes génétiques uniques qui leur permettent de s’adapter rapidement à des changements de leur environnement. Ce phénomène est connu sous le nom d’échange horizontal de gènes ou de recombinaison génétique.

La recombinaison génétique chez les bactéries permet le transfert horizontal de fragments d’ADN entre différentes souches ou espèces bactériennes. Cela signifie que les bactéries peuvent échanger des morceaux de leur matériel génétique avec d’autres bactéries, même si elles ne sont pas directement liées par la reproduction sexuée. Cette capacité d’échange génétique favorise une grande diversité génétique dans le règne bactérien et permet aux bactéries de s’adapter rapidement à de nouveaux environnements, aux antibiotiques ou à d’autres facteurs de stress.

On peut donc dire que les bactéries ont une forme de pouvoir évolutif basé sur leur capacité d’échange génétique. Cependant, il convient de noter que ce pouvoir est intrinsèquement différent du pouvoir politique humain. Les bactéries ne décident pas consciemment de leur propre évolution ou n’ont pas de hiérarchies de pouvoir similaires à celles que l’on trouve chez les humains. La recombinaison génétique chez les bactéries est un mécanisme naturel qui leur permet de s’adapter, mais ce n’est pas une forme de pouvoir au sens humain du terme.

En résumé, les bactéries ont effectivement une capacité remarquable à s’adapter rapidement grâce à leur mécanisme d’échange génétique. Toutefois, il est important de distinguer ce pouvoir évolutif de la notion de pouvoir politique humain.

(Q) - Merci, qu’est-ce qu’une “conscience auto-réflexive”

(R) - Une conscience auto-réflexive, également appelée conscience réflexive ou conscience de soi, fait référence à la capacité d’un individu à avoir une connaissance et une perception de son propre état mental, de ses pensées, de ses émotions, de ses intentions et de son identité. C’est la conscience que nous avons en tant qu’êtres humains d’être conscients de nous-mêmes en tant qu’entités distinctes avec une existence subjective.

La conscience auto-réflexive implique la capacité de se représenter mentalement, de se reconnaître en tant qu’individu distinct et de prendre conscience de son existence en relation avec les autres et avec le monde qui l’entoure. Cela signifie que nous sommes capables de réfléchir sur nous-mêmes, d’observer nos propres pensées, émotions et comportements, et de prendre du recul par rapport à eux.

Cette forme de conscience nous permet d’accéder à des informations sur notre propre expérience subjective, de nous évaluer, de prendre des décisions et de nous engager dans des activités telles que la planification, l’introspection et la compréhension de nos propres motivations et motivations des autres.

La conscience auto-réflexive est fondamentale pour de nombreux aspects de l’expérience humaine, tels que l’identité personnelle, l’empathie, la perspective, l’autoréflexion, l’autocritique et la capacité d’apprendre et de s’adapter en fonction de notre propre expérience.

Auteur: Chatgpt3.5

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[ omnipotence individuelle ] [ homme-animal ] [ homme-végétal ] [ interrogation ] [ nanomonde ] [ gaïa ] [ introspection ] [ machine homme ]

femmes-hommes

Les femmes rêvent aux araignées, les hommes aux extraterrestres
Pendant que les hommes rêvent qu'ils ont des pouvoirs magiques, les femmes rêvent qu'elles sont aux prises avec des insectes, des araignées et des serpents.
S'il serait risqué de dire que les femmes sont plus rêveuses que les hommes, on peut toutefois affirmer que les rêves nocturnes les marquent davantage et qu'elles s'en souviennent plus que les hommes.
Cette différence intersexe vient de nouveau d'être confirmée par une étude qui figure sans doute en tête de liste pour le nombre de participants, soit 28 888 personnes âgées de 10 à 80 ans ! Il s'agit en fait de données recueillies sur plusieurs années, entre 1997 et 2008, à partir d'un questionnaire en ligne supervisé par Toré Nielsen, professeur au Département de psychiatrie de l'Université de Montréal et directeur du Laboratoire des rêves et cauchemars de l'Hôpital du Sacré-Coeur de Montréal.
Son étude visait à évaluer à la fois l'importance de la mémoire des rêves ainsi que la variété des thèmes oniriques selon l'âge et le sexe.
Les émotions en cause?
Les données révèlent un écart assez constant entre les femmes et les hommes pour ce qui est du souvenir des rêves tout au long de la vie. Vers 15 ans, par exemple, le nombre moyen de rêves survenus au cours du dernier mois que disent se rappeler les répondantes est de 9,5 contre 8 pour les répondants. Entre 20 et 30 ans, les femmes en rapportent 10 et les hommes 8,5.
Les travaux précédents sur le sujet avaient mis en évidence que le nombre de rêves qu'on se rappelle diminue avec l'âge tant chez les femmes que chez les hommes, mais les données de Toré Nielsen font apparaitre des détails inédits sur cette courbe. Comme les chiffres ci-dessus le montrent, "ce déclin est précédé, durant l'adolescence, d'une augmentation des rêves dont on se souvient et cette augmentation est plus forte chez les filles, souligne le professeur. Le déclin débute plus tôt chez les hommes, soit entre 30 et 40 ans, alors qu'il survient dans la quarantaine chez les femmes et il est alors plus abrupt."
Cette différence dans l'accès aux rêves ne serait pas due au fait que les femmes rêveraient plus que les hommes. "Il n'y a pas de différence dans la durée du sommeil paradoxal [principale période des rêves] entre les hommes et les femmes ou, s'il en existe une, elle n'est pas assez significative pour expliquer cet écart, dit le professeur. Il y a par ailleurs une diminution du sommeil paradoxal avec l'âge, mais là encore cette diminution est trop faible pour expliquer le déclin du souvenir des rêves dans la trentaine."
À son avis, la différence s'expliquerait plutôt par l'aspect émotif lié aux rêves. "Les rêves ont une fonction de régulation des émotions et ils jouent un rôle dans la mémoire émotive, indique-t-il. Les émotions peuvent être plus vives à l'adolescence et les systèmes neuronaux qui les engendrent présentent des différences selon le sexe."
Les femmes manifestent en outre davantage d'intérêt que les hommes pour les rêves. Cela s'observe dans la vie de tous les jours et en laboratoire, où elles sont beaucoup plus nombreuses à participer à des travaux sur le sujet. Dans la présente étude, 23 000 des 28 888 sujets sont des femmes !
Plus de contenus négatifs
L'étude a fait ressortir un autre aspect méconnu de notre vie nocturne: entre 10 et 20 ans, les jeunes hommes rapportent une plus grande variété de contenus oniriques que les femmes. Cette différence s'estompe par la suite et la diversité des thèmes s'amenuise dans la vingtaine et faiblit encore au tournant de la cinquantaine.
Cette courbe descendante va à l'encontre des résultats attendus par le chercheur, puisqu'à 30 ans on devrait avoir connu une plus grande diversité de rêves qu'à 15 ans. "Il semble que plus on vieillit, plus on oublie les thèmes de ses rêves", mentionne-t-il. Le chercheur reconnait par ailleurs qu'il peut y avoir un effet de cohorte d'âges dans les réponses au questionnaire, qui propose 56 sujets de rêves.
Des travaux antérieurs, à partir du même questionnaire rempli par des étudiants à l'université, montrent qu'être pourchassé dans ses rêves est le thème qui revient le plus souvent, peu importe le sexe. Les femmes sont toutefois plus nombreuses à se voir poursuivies, soit 83% contre 78% pour les hommes. Les rêves à contenu sexuel viennent en deuxième place mais, s'en étonnera-t-on?, ils arrivent au premier rang chez les hommes: 85% des répondants rapportent de tels rêves contre 73% des répondantes. Les rêves de chute occupent la troisième place, sans différence de sexe.
En outre, les femmes rêvent plus souvent qu'une personne vivante est morte, qu'elles échouent à un examen, qu'elles sont paralysées par la peur et elles sont plus souvent aux prises avec des insectes, des araignées et des serpents. Les hommes quant à eux sont plus nombreux à rêver qu'ils volent ou flottent dans les airs, qu'ils ont des pouvoirs magiques ou des facultés mentales supérieures, qu'ils assassinent quelqu'un, qu'ils voyagent vers d'autres planètes et rencontrent des extraterrestres !
"Les contenus négatifs sont plus fréquents chez les femmes que chez les hommes, en conclut Toré Nielsen. Cela concorde avec le fait que les femmes, surtout à l'adolescence, rapportent plus de cauchemars que les hommes."
Pour les deux sexes, c'est entre 20 et 30 ans que ces contenus négatifs sont les plus nombreux. "C'est aussi dans cette tranche d'âge que l'indice de bonheur est à son plus bas", note le chercheur. Cette corrélation tend à étayer le lien qu'il établit entre rêves et vécu émotif.

Auteur: Internet

Info: http://www.techno-science.net/?onglet=news&news=10801

[ onirisme ] [ imagination ] [ parasomnie ] [ hypnagogie ] [ hypnopomie ]

greenwashing

1/ La construction, l’installation, l’entretien (usage de produits nettoyants, de désherbant) des "fermes" solaires possède un lourd impact écologique. Il faut extraire les métaux et autres minerais, fondre la silice a très haute température pour obtenir le silicium, etc. Et qui dit extractions minières dit destructions environnementales et pollutions. Au préalable, il faut avoir construit les machines qui permettent d’extraire, transporter et traiter lesdits minerais, ainsi que les machines pour construire ces machines, et ainsi de suite — c’est un large ensemble d’industries qui sont nécessaires pour fabriquer des panneaux solaires (la même chose est vraie de n’importe quel objet de la civilisation industrielle). Par ailleurs, leur durée de vie ne dépasse guère vingt à trente ans ; ils ne sont ensuite que partiellement recyclés, génèrent donc des déchets, et n’ont pas grand-chose de "renouvelables" (sachant que le recyclage est en lui-même une industrie énergivore, qui requiert des machines, des machines qu’il faut construire, etc. — sachant, en d’autres termes, que le recyclage n’est pas non plus écologique). Enfin, des études récentes semblent montrer que la haute température des panneaux est mortelle pour les insectes qui les survolent, déjà durement éprouvés pour d’autres raisons.

2/ Les panneaux solaire n’ont de plus probablement jamais permis d’éviter un seul gramme d’émissions de gaz à effet de serre. En effet, les nouvelles sources d’énergie ne font que s’ajouter aux précédentes tandis que la production totale ne fait que croitre. On exploite les hydrocarbures partout où on le peut (gaz de schiste, sables bitumineux, gisements arctiques) et de surcroit on détruit les forêts pour construire des panneaux solaires. Il y a addition, et non remplacement.

La part prise par l’énergie solaire photovoltaïque est au demeurant extrêmement faible dans la consommation totale d’énergie (une tromperie commune consiste à ne parler que de l’électricité en oubliant que le gros de notre énergie est issue d’hydrocarbures de façon directe sans passer par la forme électrique), soit 0,4% du total dans le monde et 0,8 % en France. Cette légère augmentation ne suffit pas même à compenser la profusion de nouveaux "besoins" énergétiques créés par les technologies nouvelles.

Ainsi, la consommation d’électricité mondiale du seul bitcoin est dix fois supérieure à la production d’électricité photovoltaïque de la France, et trois fois supérieure à celle de l’Allemagne dont on vante l’avance dans le domaine. Interdire une crypto-monnaie, qui n’est au fond pas grand-chose de plus qu’une pyramide de Ponzi permettant à certains de spéculer, à d’autres de blanchir de l’argent et financer des activités illicites, ferait plus pour limiter les besoins en électricité fossile que des décennies de subventions massives du photovoltaïque.

3/ Un argument encore plus fort est celui du cannibalisme énergétique, qui prend en compte le fait que la construction de panneaux solaires est très couteuse en énergies fossiles sous une forme ou sous une autre (mines, fonte des métaux, du silicium, camions pour leur mise en place…). Si le déploiement de l’énergie censé remplacer les fossiles se fait à un rythme élevé, le secteur de substitution sera pendant la période de déploiement consommateur net d’énergie. En effet, si un panneau solaire, sur ses 20 à 25 années de durée de vie produit en 7 ans une quantité d’énergie qui compense celle nécessaire à sa construction, mais que dans le même temps on a construit deux autres panneaux, alors il faudra encore attendre pour que la construction de tous ces panneaux soit compensée, et si on ne cesse d’en construire toujours plus, alors le secteur augmente la demande de fossiles au lieu de la réduire. Au mieux, ce ne sera qu’au bout de longues décennies que le secteur cessera de croître et pourra réellement compenser les émissions liées à son déploiement. Le problème c’est que, comme le disent les climatologues, après plusieurs décennies, il sera trop tard.

4/ Pire encore. Au même titre que l’énergie fossile ou nucléaire, l’énergie produite par les panneaux solaires (ou les éoliennes, ou n’importe quelle autre source d’énergie dite verte, propre, renouvelable ou décarbonée) ne sert par définition qu’à alimenter d’autres appareils, d’autres machines issues du système techno-industriel ; à alimenter les infrastructures industrielles et numériques de la machine à détruire la nature qu’est devenue notre société, à alimenter les smartphones, les ordinateurs, les écrans de télévision, les voitures (électriques), l’inutile pollution lumineuse, les serveurs financiers, les usines d’aluminium, les écrans publicitaires dans l’espace public poussant à surconsommer, etc. (de plus en plus de compagnies minières se tournent vers les centrales de production d’énergie dite renouvelable, verte ou propre, notamment le solaire ou l’éolien, afin d’alimenter leurs installations d’extractions minières, pour la raison que ces centrales sont relativement simples à mettre en place). L’électricité produite par les centrales de production d’énergie dites vertes, propres ou renouvelables est donc elle-même largement néfaste écologiquement, dans ses usages, indépendamment de la façon dont elle est produite.

5/ On pourrait enfin évoquer un argument d’ordre culturel et politique. Les panneaux solaires (et éoliennes), négligeables en ce qui concerne les réalités du système énergétiques, sont omniprésent dans les discours, images et communication du grand récit officiel : "le développement durable". À ce titre, on peut penser que leur rôle principal est celui d’une diversion, d’objets inutiles mais rassurant au service du consentement à l’ordre établi. Il n’y a pas à s’inquiéter pour l’avenir, ni à restreindre sa consommation, ce n’est pas la peine de renoncer à l’automobile ou à l’avion : les énergies renouvelables sont là pour nous permettre de conserver pour toujours la débauche énergétique actuelle. Il suffit d’investir où il faut son épargne, de favoriser la finance verte ou de lancer un vaste plan d’investissement public.

Auteur: Autard Jean

Info: https://www.partage-le.com/2022/03/22/les-panneaux-solaires-ne-sont-pas-ecologiques-par-jean-autard/

[ coûts cachés ] [ déresponsabilisation ] [ solution miracle ] [ critique ]

portrait

Maryam Mirzakhani était mathématicienne, mais elle oeuvrait  comme une artiste, toujours en train de dessiner. Elle aimait s'accroupir sur le sol avec de grandes feuilles de papier, les remplissant de gribouillages : figures florales répétées et corps bulbeux et caoutchouteux, leurs appendices coupés proprement, comme les habitants d'un dessin animé, égarés,  de Miyazaki. L’un de ses étudiants diplômés de l’Université de Stanford a déclaré que Mirzakhani décrivait les problèmes mathématiques non pas comme des énigmes logiques intimidantes mais comme des tableaux animés. "C'est presque comme si elle avait une fenêtre sur le paysage mathématique et qu'elle essayait de décrire comment les choses qui y vivaient interagissaient les unes avec les autres", explique Jenya Sapir, aujourd'hui professeure adjointe à l'Université de Binghamton. "Pour elle, tout arrive en même temps."

Mirzakhani a grandi à Téhéran avec le rêve de devenir écrivain. En sixième année, elle a commencé à Farzanegan, une école pour les filles les plus douées de la ville, et a obtenu les meilleures notes dans toutes ses classes, à l'exception des mathématiques. Vers la fin de l'année scolaire, l'instructeur lui a rendu un test de mathématiques noté 16 sur 20, et Mirzakhani l'a déchiré et a fourré les morceaux dans son sac. Elle a dit à une amie qu’elle en avait assez en mathématiques : " Je ne vais même pas essayer de faire mieux. " Mirzakhani, cependant, était constitutionnellement incapable de ne pas essayer, et elle tomba bientôt amoureuse de la poésie épurée du sujet. Alors qu'elle était au lycée, elle et sa meilleure amie, Roya Beheshti, sont devenues les premières femmes iraniennes à se qualifier pour l'Olympiade internationale de mathématiques, et l'année suivante, en 1995, Mirzakhani a remporté une médaille d'or avec un score parfait.

Mirzakhani a déménagé aux États-Unis à l'automne 1999 pour poursuivre ses études supérieures à Harvard. Sa passion était la géométrie et elle était particulièrement attirée par les " surfaces hyperboliques ", qui ont la forme de chips Pringles. Elle a exploré un univers extrême dans son abstraction – avec des " espaces de modules ", où chaque point représente une surface – et des dimensions qui dépassent les nôtres. D'une manière ou d'une autre, Mirzakhani était capable d'évoquer des aspects de tels espaces à considérer, en griffonnant sur une feuille de papier blanc pour essayer une idée, s'en souvenir ou en rechercher une nouvelle ; ce n'est que plus tard qu'elle transcrira ses aventures dans les symboles conventionnels des mathématiques. "on ne veut pas écrire tous les détails ", a-t-elle dit un jour à un journaliste. "Mais le processus du dessin de quelque chose vous aide d'une manière ou d'une autre à rester connecté." Son doctorat : thèse commencée en dénombrant des boucles simples sur des surfaces, a conduit à un calcul du volume total des espaces de modules. Cela a permis à la jeune chercheuse de publier trois articles distincts dans des revues mathématiques de premier plan, dont l'un contenait une nouvelle preuve surprenante de la célèbre " conjecture de Witten ", une étape importante dans la physique théorique reliant les mathématiques et la gravité quantique. Les mathématiques de Mirzakhani sont appréciées pour leurs grands sauts créatifs, pour les liens qu'elles ont révélés entre des domaines éloignés, pour leur sens de la grandeur.

Lorsque Jan Vondrak, qui deviendra son mari, la rencontre en 2003, il ne savait pas, dit-il, qu'" elle était une superstar ". Mirzakhani terminait ses études à Harvard et Vondrak, aujourd'hui professeur de mathématiques à Stanford, étudiait au MIT ; ils se sont rencontrés lors d'une fête, chacun reconnaissant une âme sœur qui n'aimait pas particulièrement les fêtes. Vondrak l'a initiée au jazz et les deux ont fait de longues courses le long de la rivière Charles. Mirzakhani était à la fois modeste – Vondrak a appris de ses nombreuses réalisations grâce à des amis communs – et extrêmement ambitieuse. Vondrak se souvient de ses rêves de découvertes futures dans l'espace des modules, mais aussi de sa détermination à explorer des domaines plus lointains, comme la théorie des nombres, la combinatoire et la " théorie ergodique ". Elle avait, selon Vondrak, " 100 ans de projets ".

Il y a trois ans, Mirzakhani, 37 ans, est devenue la première femme à remporter la médaille Fields, le prix Nobel de mathématiques. La nouvelle de cette récompense et le symbolisme évident (première femme, première Iranienne, immigrante d'un pays musulman) la troublaient. Elle fut très perplexe lorsqu’elle a découvert que certaines personnes pensaient que les mathématiques n’étaient pas pour les femmes – ce n’était pas une idée qu’elle ou ses amis avaient rencontrée en grandissant en Iran – mais elle n’était pas encline, de par sa personnalité, à dire aux autres quoi penser. À mesure qu’elle devenait une célébrité parmi les Iraniens, les gens l’approchaient pour lui demander une photo, ce qu’elle détestait. La médaille Fields a également été annoncée alors qu'elle venait de terminer un traitement épuisant contre le cancer du sein.

En 2016, le cancer est réapparu, se propageant au foie et aux os de Mirzakhani. Tous ceux qui ont connu Mirzakhani la décrivent comme étant d’un optimisme inébranlable ; ils quittaient toujours les conversations avec un sentiment d'énergie. Mais finalement, il est devenu impossible pour Mirzakhani de continuer ce que sa jeune fille, Anahita, appelait sa " peinture ". Lors d'un service commémoratif à Stanford, Curtis McMullen, directeur de thèse de Mirzakhani et président du département de mathématiques de Harvard, a déclaré que lorsqu'elle était étudiante, elle venait à son bureau et posait des questions qui étaient " comme des histoires de science-fiction ", des scènes vivantes qu'elle avait entrevues. dans un coin inexploré de l’univers mathématique – des structures étranges et des motifs séduisants, tous en mouvement et interconnectés. Puis elle le regardait de ses yeux bleu-gris. " Est ce bien? " demanderait-elle, comme s'il pouvait connaître la réponse.

Auteur: Internet

Info: Nytimes, by Gareth Cook, 2017

[ syntropie ] [ visualisation ]

cognition

Les secrets de la conscience : l'imagerie cérébrale révèle pour la première fois des connexions critiques 

Des chercheurs américains ont réussi à cartographier un réseau cérébral essentiel dans l'intégration de l'éveil et de la conscience humaine, en utilisant des techniques d'IRM multimodales avancées. Cette approche offre de nouvelles pistes pour traiter certains troubles neurologiques.

(Image : illustration d'une galaxie dans la silhouette d'une tête humaine représentant l'éveil de la conscience)

Au cœur des neurosciences se trouve un défi complexe : comprendre les fondements de la conscience humaine. Entre éveil et perception, se dessinent des réseaux cérébraux dont les mystères ont longtemps échappé à nos outils d'observation. Mais grâce à la neuro-imagerie, les chercheurs ont identifié un réseau cérébral crucial pour la conscience humaine.

Dans un article publié le 1er mai 2024 dans Science Translational Medicine, un groupe de chercheurs du Massachusetts General Hospital et du Boston Children's Hospital, aux États-Unis, tous deux faisant partie du système de santé Mass General Brigham, ont réussi à cartographier un réseau cérébral sous-cortical crucial dans l'intégration de l'éveil et de la conscience humaine. 

Éveil et conscience : deux dimensions de l'activité cérébrale

L'éveil concerne l'activité et l'attention du cerveau, tandis que la conscience implique nos pensées et sensations résultant de l'intégration d'informations sensorielles et émotionnelles. Il est intéressant de noter que ces deux aspects de la conscience peuvent être dissociés, comme chez les patients en état végétatif qui présentent des cycles d'éveil mais une absence de conscience.

Si le cortex cérébral est considéré comme le siège principal des processus neuronaux de la conscience, les voies sous-corticales ascendantes du tronc cérébral, de l'hypothalamus, du thalamus et du cerveau basal sont essentielles pour l'éveil. Les voies ascendantes transportent des informations sensorielles et des signaux moteurs depuis le tronc cérébral vers le cerveau.

Visualiser les connexions cérébrales à une résolution submillimétrique

À l'aide de techniques d'IRM multimodales avancées, les chercheurs ont pu visualiser les connexions cérébrales à une résolution spatiale submillimétrique.

Cette approche leur a permis de cartographier des connexions jusqu'alors inconnues entre le tronc cérébral, le thalamus, l’hypothalamus, le prosencéphale basal et le cortex cérébral, formant ainsi ce qu'ils nomment le "réseau d'éveil ascendant par défaut", essentiel pour maintenir l'éveil.

Le tronc cérébral est une partie essentielle du cerveau située à la base, qui contrôle des fonctions vitales comme la respiration et la fréquence cardiaque. Le thalamus agit comme un relais pour les informations sensorielles, aidant à les transmettre au cortex cérébral pour le traitement. L’hypothalamus joue un rôle clé dans la régulation des fonctions corporelles telles que la faim, la soif, et le sommeil. Le prosencéphale basal est impliqué dans le contrôle des mouvements et des émotions. Le cortex cérébral est la couche externe du cerveau responsable des fonctions cognitives supérieures telles que la pensée, la perception et la conscience. Ensemble, ces régions forment un réseau appelé le "réseau d'éveil ascendant par défaut", crucial pour maintenir l'état de veille et la conscience dans le cerveau.

(Illustration : Anatomie du cerveau en coupe)

"Notre objectif était de cartographier un réseau cérébral (ensemble de régions du cerveau qui travaillent conjointement pour effectuer des fonctions spécifiques, connectées par des voies de communication neuronales) crucial pour la conscience humaine et de fournir aux cliniciens des outils améliorés pour détecter, prédire et favoriser la récupération de la conscience chez les patients atteints de graves lésions cérébrales", explique Brian Edlow, premier auteur de l'étude, co-directeur du Neuroscience Mass General et directeur associé du Center for Neurotechnology and Neurorecovery (CNTR), dans un communiqué.

Ce réseau " ascendant par défaut de l'éveil" maintient l'éveil dans le cerveau conscient au repos. Le concept d'un réseau " par défaut" repose sur l'idée que certains systèmes de neurones dans le cerveau sont le plus activement fonctionnels lorsque le cerveau est dans un état de repos conscient. En revanche, d'autres réseaux sont plus actifs lorsque le cerveau effectue des tâches dirigées vers des objectifs.

Intégration des données IRM pour cartographier le réseau cérébral

Pour étudier les propriétés fonctionnelles de ce réseau cérébral par défaut, les chercheurs ont combiné des techniques d'imagerie cérébrale avancées, intégrant des données de tractographie par IRM de diffusion ex vivo (cultures cellulaires) et d'IRM fonctionnelle (IRMf) in vivo (humain) à 7 Tesla (7-T).

Les données d'IRM ont ainsi permis de localiser les zones dans le cerveau et d'étudier leurs connexions à l'aide de techniques de tractographie par IRM de diffusion. L’analyse des données d'IRM fonctionnelle, quant à elle, a permis aux chercheurs de comprendre comment ces connexions influent sur l'état d'éveil et de conscience du cerveau humain.

Ces analyses ont finalement révélé des connexions fonctionnelles entre le réseau ascendant par défaut du tronc cérébral et le réseau mode par défaut cortical qui contribue à la conscience de soi dans le cerveau conscient au repos. Les cartes de connectivité structurelle et fonctionnelles complémentaires fournissent une base neuroanatomique pour intégrer l'éveil et la conscience dans la conscience humaine.

(image en coupe montrant un exemple de données de tractographie par IRM de diffusion. Il s'agit là d'une vue latérale du tractus moteur, le tractus corticospinal, d'un sujet humain.)

Feuille de route pour mieux comprendre 

"Les connexions cérébrales humaines que nous avons identifiées peuvent être utilisées comme une feuille de route pour mieux comprendre un large éventail de troubles neurologiques associés à une conscience altérée, allant du coma, aux crises, au syndrome de mort subite du nourrisson (SIDS)", précise Hannah Kinney, MD, Professeure Émérite à l'Hôpital pour Enfants de Boston et à l'École de Médecine de Harvard, dans un communiqué.

Les données de cette étude pourraient servir de base pour comprendre divers troubles neurologiques liés à une altération de la conscience. Les chercheurs ont mis à disposition des données IRM et des méthodes de cartographie cérébrale, ainsi qu'un nouvel atlas du Réseau Ascendant de l'Éveil de Harvard, pour soutenir de futures recherches dans ce domaine.

Les auteurs mènent actuellement des essais cliniques pour stimuler le réseau ascendant par défaut de l'éveil chez les patients en coma après une lésion cérébrale traumatique, dans le but de réactiver le réseau et de restaurer la conscience.

Auteur: Internet

Info: sciencesetavenir.fr - Juliette Frey le 10.05.2024

[ vigilance ] [ proencéphale basal ]