Réflexions du Miroir

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L'astrophysique

L’astrophysique (du grec astêr : étoile, astre et physis : science de la nature, physique) est une branche interdisciplinaire de l'astronomie qui concerne principalement la physique et l'étude des propriétés des objets de l'Univers, les étoiles, les planètes, les galaxies, leur milieu interstellaire concernant leur luminosité, de leur densité, de leur température et de leur composition chimique.
Dans "Et si on s'envoyait au septième ciel?", je mentionnais que dans l'antiquité, l'homme tentait d'expliquer par la félicité, cette toile bleu marine constellée qui s'exhibait au-dessus de leur tête.
La Terre était le centre au royaume de l'univers avec tous les objets stellaires tournant autour d'elle, englobée dans des sphères transparentes dans des trajectoires singulières comprenant dans l'ordre la Lune, Mercure, Vénus, le Soleil, Mars, Jupiter et Saturne.
Leurs dieux trônaient dans une sphère supérieure appelée firmament, en maîtres de l'univers, en portant les étoiles.
Yaël Nazé experte en étoiles massives, veut rallier la musique à l'astronomie.
Elle fait le lien avec les sept notes dans la gamme pour rendre la musique céleste par des sons parfaits dans un concept de lien organique transposé par la curiosité et l'intérêt au monde et aux autres. Philosophie, photographie et actualité ouvrent, selon elle, les portes de la science. L'astronomie brise la glace par la vulgarisation, la discussion propice au rêve comme le faisait Carl Sagan dans ma jeunesse. 

Il y a bien sûr, pour entretenir le suspense les rêves d'espace des enfants, les rêves d'espace pour adultes et dernièrement la nomination d'un nouvel astronaute belge, Raphael Liégeois mais dès qu'on veut approfondir le sujet par des formules et des exercices plus sophistiqués, tout devient plus compliqué sans des cours de physique et des notions de vie extraterrestre parfois bien ardus.
Peu de temps avant d'arriver à la retraite, je pensais m'inscrire à un cours de physique pour troisième âge. Je n'ai pas trouvé ce que je cherchais, cela ne s'est pas fait et je suis passé à l'écriture généraliste dans toutes une série de catégories différentes. Ce sera peut-être le MOOC sur l'astrophysique qui fera suite dans un effort de 52 heures au rythme de 4 heures par semaine.

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Différence entre astronomie et astrologie

En 2013, j'écrivais "Antinomie ou antidote ?". dans lequel je définissais la différence entre les mots : Antinomie,  la contradiction entre deux lois, deux principes de philosophie et  l'Antidote, le remède contre un mal moral.
Le suffixe grec, « logie » veut dire science et « nomie »,  la loi dans laquelle on découvre quelques subtilités.
L'Astrologie, l'art de prédire les événements d’après l’inspection qui relie les astres et la vie sur Terre et l'Astronomie,  la science qui étudie la position, les mouvements et la constitution des corps célestes.
Pour Johannes Kepler, les mots "astronomie" et "astrologie" sont synonymes, puisqu'en tant qu'astrologue, le ciel est divin.
Nicolas Copernic a tenté de simplifier le système grecque.
Galilée, dans "Dialogue", fait sauter le lien.
Isaac Newton utilise le tout pour établir la gravitation universelle.

Alors, si on reprenait des rêves d'antan en se posant des questions sur le futur?

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L'astrophysique permettra-t-elle de prédire l'évolution de l'Univers en tablant sur des conjectures relatives à son contenu et de sa dynamique?
Ce n'est pas demain la veille ni dans un avenir très proche. Les télescopes se perfectionnent pour atteindre les confins de notre Univers. Il y a eu celui de Hubble et maintenant c'est celui de James-Webb qui prend le relais.
La théorie des modèles actuels se base toujours sur la relativité générale entre l'espace et le temps dont Einstein s'est rendu compte le maître à penser en 1915. L'Univers est homogène et isotrope (identique dans toutes les directions). Les équations de Friedmann y ajoutent un facteur d'échelle concernant sa taille par son contenu, sa constante cosmologique et la valeur de sa courbure.
Le problème c'est que leurs valeurs sont non-prédictibles.
Si la constante cosmologique est négative, l'Univers ne peut que se contracter dans un "Big Crunch".
Si cette constante est nulle et la courbure négative, l'Univers est en expansion dans un Big Freeze tandis que si elle est positive, l'Univers un "Big Crunch" dépendant de l'amplitude des paramètres.
Le Big Freeze et la mort thermique s'appuient sur la thermodynamique tandis que le le Big Bang augmente son expansion de manière ininterrompue en se refroidissant jusqu'au zéro absolu de -273,15°C, dans le vide parcouru de photons pour atteindre son entropie maximale convertissant l'Univers constitué de nucléons, en trous noirs qui s'évaporent à leur tour sous forme de photons une énergie sombre plus forte que la gravitation.
Le Big Crunch renverserait le processus d'expansion dans une mutation de contraction de l'Univers jusqu'à son point de départ au point de singularité ultra-chaude et ultra-dense entrainant la désintégration des galaxies, l'évaporation de étoiles et la rupture des atomes dans un énorme trou noir pour créer un nouvel Univers dans lequel l'espace aurait ainsi annuler le temps.
Le Big Bang reste encore le mystère des mystères à l'origine de l'univers avec le modèle dominant de la cosmologie moderne.
La théorie du Big Bounce postule que la singularité initiale du Big Bang ne se serait jamais produite dans un univers à rebond constitué de contractions et d'extensions successives.
Tout part de fluctuations quantiques du vide entre particules et antiparticules en passant par l'énergie du point zéro central correspondant à l'absence de matière en attente de sa conversion en énergie. Les équations d'Einstein tiennent compte de la gravitation mais elles deviennent fausses face au mur de Planck correspondant au moment où le phénomène gravitationnel s'imbrique et mute dans celui des phénomènes quantiques qui soutiennent les théories à boucles, aux supercordes, des multivers et à la cosmologie branaire. 

Podcast de .5 sur l'Univers (1/3/2023)

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Quelles sont les prochaines missions pour étudier le soleil

Depuis des millénaires, le soleil inspire les civilisations, les mythes, les cultes … Le soleil est partout, et à tout instant dans la vie de la Terre, mais il a vécu, vit, et vivra sans nous encore longtemps … ! De son cœur en fusion jusqu’à la Terre et son climat, l’astre du jour est au centre des travaux de Frédéric Clette, physicien solaire à l’Observatoire royal de Belgique, où il gère le centre mondial SILSO, dédié aux taches solaires et à la reconstruction de l’activité solaire à l’échelle des siècles. Toute une carrière de recherches, consignée dans un ouvrage « Le soleil et nous » ,

Interview de Frédéric Clette:

Les sondes ont été envoyées : la "Solar Maximum Mission" de la NASA en opération entre 1980 et 1989 pour étudier l'activité solaire, "Ulysse" pour analyser le vent solaire, la mission "Solar and Heliospheric Observatory" conçu pour 4 ans continue à permettre de prévoir l'arrivée de perturbations de la météo dès leur déclenchement sur le Soleil, après 25 ans, la Solar Dynamics Observatory, la Solar Parker pour observer le flux de particules 500 fois plus intenses que sur Terre, avec le plasma qui effectue des tête-à-queue suite à des mécanismes d'accélération, Solar Orbiter pour déterminer le rôle de la pulsation du cycle d'activité de 11 ans et enfin PROBA-3 pour obtenir les films de l'évolution dynamique de la cotonne
Le soleil est un sujet essentiel dans la chanson "Au soleil", "Rayon de soleil", "Le soleil donne", "Marcher au soleil", "Le coup de soleil", "Duel au soleil", "Y a du soleil", "Mon soleil", "Le lundi au soleil"....

Pourrons-nous voyager plus vite que la lumière?

Sans cela, pas de voyage dans le temps.
Le principe de causalité s'y oppose en étant une contrainte externe à la représentation du cours du temps qui n'est qu'un nombre pour déterminer une date qui dans la mécanique classique est une dimension linéaire par la flèche du temps  ou cyclique qui n'empêche pas de retrouver un verre en entier dans sa main alors qu'il s'est brisé au sol à cause de ce principe de causalité qui tient compte de l'antériorité de la cause sur l'effet.
Pour la relativité restreinte, elle dépend de la vitesse de l'observateur et ce principe ne tient que si les objets ont des vitesses inférieures à celle de la lumière (300.000 km/s). La physique quantique non-relativiste est garantie par l'équation de Schrödinger..
La machine à remonter le temps devrait être intemporelle.
Depuis 1895, l'imagination de H.G. Wells n'a pas encore été détrôné par une réalisation.
Une machine pour véhiculer dans le temps permettrait de remonter à son existence au travers d'un "trou de ver" et d'un tunnel dans l'espace-temps.
Le phénomène Tcherenkov se produit lorsqu'une particule se déplace plus vite que la lumière pour une particule qui se déplacerait en dehors du vive.
Kip Thorne, Igor Novikov, John Friedman étudient la possibilité de parcourir des millions d'années-lumière sans dépasser la vitesse de la lumière et sans violer les théories de la relativité.

Réduire le temps de travail est dans l'actualité. Est-ce que un voyage dans le temps et revenir plus jeune, ne serait pas la solution même si tout est relatif?

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Quelles sont les missions spatiales les plus ambitieuses à venir?

Avec le retour de l'exploration de la lune avec moins de pesanteur et sans atmosphère, la lune pourra très bien consister au premier saut vers la planète Mars.

Vénus, proche du soleil, est un enfer brûlant avec une atmosphère mortelle qui a été abandonnée depuis 40 ans mais son exploration est planifiée après 2030 avec plusieurs projets. Le gaz phosphine de son atmosphère intéresse parce qu'il est créé par des processus biologiques sur Terre.   

• "Deep Atmosphere Investigation of Noble gases, Chemistry and Imaging Plus" pour aller voir de plus près le long mur de nuages se déplaçant à environ 50 kilomètres d'altitude et apporter des infos sur la tectonique et son activité volcanique:
• "Venus Emissivity, Radio Science",
• "InSar Topography and Spectroscope" pour cartographier la surface de la planète en trois dimensions.

Le fascinant satellite de Saturne, Titan, est aussi dans les plans de la mission Dragonfly atteinte en 2035 suivant de l'intérêt du cycle du méthane qui ressemble au cycle de l'eau sur Terre mais si le température ne dépasse pas les -180°C alors que Saturne a déjà été explorée par la mission Cassini.  

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Pourrons-nous coloniser d'autres planètes?

Les rêves de colonisation des planètes de l'Univers comme celle de Elon Musk qui veut faire de l'humanité, une espèce multiplanétaire ou celle de Jeff Bezos qui veut concrétiser l'œuvre de Gérard K. O'Neil sous forme de stations orbitales autonomes à partir de matériaux tirés d'astéroïdes et bien d'autres plus terre à terre, plus commerciaux pour exploiter les minerais et métaux précieux sont plus psychiques et symboliques pour faire écho aux mythes fondateurs américains ou aux russes qui ne s'effrayent pas à la hardiesse philosophique, sociale ou religieuse à la limite de la rencontre de l'absurde qui obligeraient à vivre dans des habitats souterrains pour recréer les conditions de vie de la Terre. Changer l'atmosphère et le climat sont des projets dantesques       

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Quel rôle l'IA va-t-elle jouer dans la conquête spatiale?

Elle sera incontournable pour explorer l'Univers. Les algorithmes de machine learning consultent de vastes bases de données qui sont utilisés pour traiter le flux de data envoyé par les sondes et les satellites, pour réaliser des simulations de plus en plus efficaces au niveau des exoplanètes prometteuses pour la recherche d'organismes extraterrestres, pour simuler les environnements, les climats et déterminer si une forme liquide de l'eau est présente propice à l'émergence d'organismes vivants. 
Je laisse répondre l'intelligence artificielle de ChatGPT:

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Voyage dans le temps, American Dream & rock'n'roll(lien)

Cette semaine est le troisième épisode de la trilogie des films "Back to the future" à la télé sur PlugRTL. Cela m'a donné l'envie de parler d'astrophysique.  

En modernisant le voyage dans le temps, cette trilogie culte de Robert Zemeckis a su résister à ses outrages et donné les raisons du succès d’une saga à l’exubérance des Eighties.
Pourtant, ce scénario fut refusé par Hollywood plus de quarante fois ! Aucun producteur ne croyait à ce projet du tandem inventif des "deux Bob", Robert Zemeckis et Bob Gale. Steven Spielberg impose le film auprès des studios Universal, Gale signe le script et Zemeckis assure la réalisation. En 1985, le premier épisode "Retour vers le futur" (Back to the future) pulvérise le box-office et devient un succès planétaire. En 1989 et en 1990, ce succès se répète dans une version II et III. Décennie après décennie, la popularité de cette trilogie ne faiblit pas. La trilogie "Retour vers le futur" a lifté le genre poussiéreux du voyage dans le temps, grâce à une panoplie kitsch eighties : le walkman, le skate ou la voiture DeLorean trafiquée qui slalome du passé au futur en mixant la comédie à la science-fiction, le premier volet brasse des thèmes universels comme le rêve américain et les relations familiales dans une banlieue ordinaire très accessible. L’infortuné Eric Stoltz, pas assez drôle, est remplacé par le clownesque par Michael J. Fox, à l’adolescence et Marty McFly, propulsé par hasard. En modifiant le passé, cet antihéros attachant va s’efforcer d’améliorer le présent, à commencer par ses désastreux parents.
Cette trilogie à double face épingle par de bonnes intentions, le racisme, le sexisme, la brimade entre lycéens et le capitalisme carnassier toujours en pleine actualité.
Le deuxième opus fait un bond en 2015, en prédisant l’avènement d’un maire noir ou l’irrésistible ascension du brutal Biff, personnage proche d’un certain Donald Trump en manipulateur de la vérité.
En revanche, l’"hoverboard", le skate volant se fait attendre !
Un rythme enlevé, des effets spéciaux convaincants, un candide avec l'esprit d’aventure, des répliques cultes et un casting inspiré achèvent de faire de la trilogie, un classique adulé dans un zigzags entre passé, présent et futur, inscrit au patrimoine mondial de la pop culture. Trois épisodes parfaitement imbriquées construites pour ne pas créer de ruptures dans le temps appelé "continuum temporel".

Voyage dans le temps, une illusion du futur?
En 1877,  Ludwig Boltzmann avait introduit la notion d'entropie appliquée aux systèmes fermés ayant atteint un équilibre thermodynamique. En 1928, Arthur Eddington lançait l'expression "flèche du temps" pour décrire le phénomène selon lequel le temps semble s'écouler toujours dans la même direction. C'est un problème non résolu de la physique puisqu'aucune équation fondamentale donne une raison de l'invariance dimensionnelle, contrairement aux autres dimensions.
Indissociable des perceptions humaines, la flèche du temps s'applique à la physique, aux statistiques, à la cosmologie, à la  philosophie et à la psychologie. La flèche gravitationnelle du temps imagine le temps en tant qu'illusion.
Trois épisodes aux "Retour vers le futur", la quatrième sera celui que chacun en fait.
Le temps est pourtant un sujet très variable par sa perception, il peut devenir assassin, déterminer le climat par l'intérieur ou par l'extérieur ou être seulement une machine à voyager.
Le temps et la physique quantique avec le chat de Schrödinger ont un même problème d'imagination qui pose la question principale de la philosophie "To be or not to be?". 

Thomas Gunzig parlait avec humour de la physique quantique pour changer de la politique belge avec Schrödinger en référence
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50ème anniversaire de "Dark Side of the Moon"

The Dark Side of the Moon est le huitième album studio du groupe de rock anglais Pink Floyd, sorti le 1er mars 1973. En 2013, il s’est vendu à plus de 45 millions d’exemplaires dans le monde, ce qui en fait l’album le plus vendu des années 1970 et le troisième album le plus vendu de tous les temps.

Allusion 

PS: Préversion de ce billet sur agoravox.fr

Articles annexes:

• La conquête de l'espace à la croisée des chemins
• Nouvelle révolution de la physique 
• Le Cosmos cohabite avec l'univers mathématique
• Création du monde dans un Big Bang, mais encore...
• La lune, le huitième continent
• Questions existentielles

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25/3/2023: Les scientifiques ont repéré via le télescope James-Webb , 13 galaxies  à -500 à -700 millions d'années après le Big Bang dont certaines ont une masse de plus de 10 milliards d'étoiles plus anciennes qu'on le pensait. C'est un hommage à Georges Lemaitre et par "L'Origine du temps - La dernière théorie de Stephen Hawking" par le cosmologue Thomas Hertog 

22/1/2024 : Une station spatial poussée par le Belges