Inhaltsverzeichnis für HS No. 325 in Science & Vie

Le temps qui passe est comme le serpent de mer : insaisissable et virtuellement tout-puissant. Pour les scientifiques, sa nature réelle n’est rien moins qu’incertaine. “Les gens comme nous, qui croient à la physique, écrit Einstein, savent que la distinction entre le passé, le présent et l’avenir n’est qu’une illusion obstinément persistante.” Ce n’est pas que le temps n’existe pas ; mais il semble avoir plusieurs directions. Ce numéro spécial regorge d’exemples et d’expériences illustrant cet apparent paradoxe. N’empêche, tel le mythique ophidien surgissant des flots, le temps qui passe a le chic pour se rappeler à notre bon souvenir en affleurant de façon inopinée du flux de l’actualité. En témoigne la réapparition inattendue, au début de l’année, d’une épave engloutie depuis les années 1640 dans le port de Stockholm,…

Le sablier Au Moyen Âge, les matelots utilisent le sablier marin pour mesurer les quarts de navigation et même la vitesse des bateaux (en association avec un autre instrument, le loch). Les grains de sable sont alors jugés plus précis que l’eau d’une clepsydre, trop influencée par les mouvements du bateau et le risque de condensation. Il n’empêche que l’humidité fait gonfler le sable, ralentit son écoulement, voire bouche le col de l’outil… Il valait sans doute mieux prendre le premier quart ! Le temps décimal Il y a 24 heures dans une journée – ce mode de comptage remonte à la Mésopotamie, voici cinq mille ans. Mais ce serait quand même plus simple si la journée était divisée en 10 heures de 100 minutes (chaque minute comptant 100 secondes),…

Après le passage à l’heure d’été fin mars, nous avons tous eu besoin de quelques jours pour nous habituer au nouveau rythme – un peu comme lorsque l’on prend un vol long-courrier, qui nous fait traverser plusieurs fuseaux horaires. Ce phénomène est lié à un décalage entre la nouvelle heure affichée sur nos montres et notre propre horloge interne. Car en chacun de nous réside un système de mesure de temps autonome qui fonctionne à son propre rythme, tout en étant synchronisé avec les cycles jour-nuit. Cela depuis notre naissance, sans que l’on en soit conscient. Un véritable bijou d’ingénierie de la nature. “En l’absence de lumière, nos horloges biologiques se décaleraient chaque jour de dix minutes avec un coucher et un lever de plus en plus tardifs” Présent chez…

Comment notre cerveau mesure-t-il le temps qui passe ? Chacun l’a expérimenté : passer deux heures dans les bouchons ou deux heures devant un grand film ne provoque pas du tout le même ressenti. Mais le cerveau mesure aussi l’ordre temporel, c’est-à-dire la survenue successive de deux événements très proches, mais distincts dans le temps. Dans une analyse publiée dans Nature en octobre 2022, Jennifer Coull et Anne Giersch avaient montré que, même s’il n’y a qu’un seul temps qui passe (on parle de la “flèche du temps”), nous avons deux façons parallèles de l’appréhender en distinguant, d’une part, la durée d’un événement et, d’autre part, l’ordre temporel entre deux événements. D’ailleurs, ces deux façons de conscientiser le temps ne sollicitent pas les mêmes zones cérébrales. Ainsi, la mesure de…

Les horloges sont toujours composées de deux éléments : un mécanisme capable de traquer le passage du temps, comme un pendule qui oscille, le fameux tic-tac, et un système qui permet de restituer cette mesure, telles les aiguilles d’un cadran. Comme toute machine, son fonctionnement consomme de l’énergie. À notre échelle, cette consommation se limite au remplacement des piles de nos montres, mais à l’échelle microscopique, notamment pour les horloges atomiques qui équipent les satellites ou les ordinateurs quantiques, cette dépense énergétique devient un véritable défi. Dans un satellite équipé d’une telle horloge, l’énergie nécessaire à son fonctionnement représente entre 10 % et 20 % de la consommation énergétique totale. Alors, comment réduire la facture ? Une expérience innovante, menée en collaboration entre les universités d’Oxford et de Vienne, a…

SVHS : Une astronaute française, Sophie Adenot, monte à nouveau dans l’ISS. Quelles expériences va-t-elle mener ? Guillemette Gauquelin-Koch : Elle va réaliser pas moins de 200 expériences pour le compte de la communauté scientifique internationale. Dans le prolongement des missions précédentes, ces expériences nous aident à mieux comprendre comment l’organisme humain se comporte en microgravité des points de vue cardiovasculaire, musculaire, osseux… Il y a par exemple EchoBones, un échographe innovant que va utiliser Sophie Adenot pour nous permettre d’étudier l’anatomie intraosseuse et mieux comprendre la perte de densité qu’induit l’impesanteur subie dans la station. Audrey Berthier : Les données recueillies par Sophie Adenot vont s’ajouter à celles que l’on possède déjà sur le déconditionnement physique en impesanteur. Nous évaluerons de nouveaux équipements pour le suivi médical des équipages,…

Sans doute à cause du froid extrême qui règne au nord-est de la Sibérie, où les Iakoutes vivent encore aujourd’hui. Cela expliquerait pourquoi ces derniers n’ont pas eu affaire à des vagues massives de colons russes à partir du XVIIe siècle, mais à de petites communautés qui se sont appuyées sur eux pour développer le commerce de fourrures. C’est la thèse d’une équipe de chercheurs franco-russe, menée par le CNRS et l’université de Toulouse, qui a étudié les corps de 122 individus, extrêmement bien conservés par le pergélisol. Leurs conclusions, publiées dans Nature en janvier, révèlent que les colons russes ont bien introduit certaines maladies et des changements de mode de vie, mais que leur impact sur l’ADN iakoute a été très limité.…

Pas du tout, contrairement à ce qu’on a longtemps présumé. Une équipe de chercheurs suisses, danois et américains a en effet constaté que ce poisson, pouvant vivre plusieurs siècles dans les profondeurs des eaux arctiques, voit parfaitement bien. Ses yeux bénéficient même d’un mécanisme de réparation de l’ADN qui leur garantit un bon fonctionnement tout au long de la vie du requin. Le résultat de leurs recherches, publié dans Nature Communications, en janvier, pourrait fournir de nouvelles pistes dans la lutte contre les pathologies oculaires humaines liées à l’âge.…

SVHS : Qu’est-ce qu’une attoseconde ? Une unité de temps ? Romain Géneaux : Oui. Il y a presque autant d’attosecondes dans une seconde, qu’il y a de secondes qui se sont écoulées depuis la naissance de l’Univers. Une attoseconde dure 10-18 seconde. Rappelons que plus les objets sont petits, plus ils vont vite. C’est le cas à n’importe quelle échelle : entre un atome, une balle ou une planète par exemple. Les objets qui évoluent à l’échelle attoseconde sont donc minuscules : ce sont les électrons. SVHS : À quoi cela sert-il d’accéder à cette échelle de temps et d’observer les dynamiques des électrons ? R. G. : Au niveau le plus fondamental, grâce à la physique attoseconde, nous affinons les compréhensions théoriques de la physique quantique en ayant…

Des cercles de pierre aux horloges atomiques, les sociétés ont inventé de multiples manières de compter et d’appréhender le temps. Ainsi, chez les Aborigènes d’Australie, il n’est pas linéaire, sans être cyclique pour autant : il ne se calcule pas et ne se projette pas. Les événements fondateurs, survenus dans le “Temps du rêve” ne relèvent pas d’un passé révolu, mais coexistent en permanence avec le présent. Indissociable de l’espace, le temps est inscrit dans les paysages, les rituels ou les lois. Vivre, c’est réactiver constamment cet ordre primordial pour maintenir l’équilibre du monde plutôt que le transformer. Pas de progression non plus chez les Hindous, pour qui le temps cosmique est fondamentalement cyclique, sans commencement ni fin. Il est structuré en mahayuga de 4,32 millions d’années (Ma), chacun divisé…

Nous en avons déjà tous fait l’expérience : parfois, le temps semble passer au ralenti ; et d’autres fois… filer à toute allure ! Pourquoi ? “Cela s’explique par le fait que, même si on parle ici de temps, en réalité, on fait référence à tout autre chose”, éclaire Sylvie Droit-Volet, chercheuse en psychologie sociale et cognitive, spécialiste du temps psychologique à l’université Clermont-Auvergne. De fait, les sentiments de ralentissement et d’accélération du temps ne concernent pas la perception de la durée même des événements, mais celle que l’on a de la vitesse à laquelle ils s’écoulent. En étudiant les temps psychologiques, Sylvie Droit-Volet et son équipe ont découvert plusieurs facteurs pouvant expliquer les distorsions subjectives du temps. C’est le cas notamment des émotions. Lors d’une recherche parue en 2022…

Longtemps, lire le temps dans la nature s’est limité à l’observation des strates géologiques. Puis, pour reconstituer l’histoire de notre planète et celle des sociétés humaines, les chercheurs ont appris à déchiffrer bien d’autres archives, capables d’enregistrer sur des millénaires, année après année, voire saison après saison, les variations climatiques à l’échelle mondiale, tout comme les migrations et modes de vie à l’échelle d’une vie humaine. Les archives glaciaires font notamment office de véritables capsules temporelles, car elles renferment des informations cruciales sur le climat. Prélevées sous la forme de carottes d’environ 11 cm de diamètre, elles sont ensuite découpées en tronçons de 1 m pour être transportées, stockées et étudiées. “Ce qui est assez génial avec les glaces polaires, c’est qu’elles emprisonnent des petites bulles d’air qui sont d’authentiques…

Répondre à une question, traduire un texte, proposer des idées ou générer des vidéos amusantes… Aujourd’hui, l’IA est utilisée pour une multitude de tâches. Ces usages tendent toutefois à occulter les autres, car l’IA générative ne représente qu’une petite portion du paysage de l’apprentissage automatique. Un autre domaine, très dynamique, est celui de la prédiction : l’IA sert aussi à anticiper l’avenir. Laissons de côté nos fantasmes de prémonition : non, nous ne pouvons pas deviner l’issue d’un tirage du loto grâce à ces outils. Néanmoins, ils sont déjà utilisés pour prédire le temps qu’il fera demain, pour estimer des consommations d’électricité, pour anticiper les pannes sur des machines agricoles ou industrielles, pour ajuster des stocks aux ventes potentielles ou pour modéliser l’évolution d’un cancer. MODÈLES PRÉDICTIFS Ces modèles dits…

Voir plus vite que l’adversaire. Comprendre avant lui ce qui se prépare. Décider sans traîner. Dans les conflits contemporains, la guerre se joue de plus en plus sur le tempo. C’est pour gagner ces heures, ces minutes, voire ces secondes décisives que l’Otan a validé en 2025 l’intégration de capacités issues de Maven, un système d’aide à la décision développé aux États-Unis par la société championne – et très controversée – de l’IA militaire : Palantir. Maven agrège en continu des flux massifs de données militaires (images de drones, satellites, interceptions radio, informations de terrain) pour en extraire rapidement des alertes et des options d’action. Là où des analystes humains mettent parfois des jours à rassembler les informations pertinentes, l’algorithme promet une immédiateté inédite. En France, des acteurs comme la…

Vers 40 ans, si l’on en croit les résultats d’une étude menée par Holly N. Woodward, Nathan P. Myhrvold et John R. Horner, dévoilés en janvier dernier, dans la revue PeerJ. Cette conclusion est le fruit d’une comparaison entre les ossements de 17 spécimens d’âges différents. En se basant sur des anneaux observables sur les os, les chercheurs ont estimé qu’ils pouvaient révéler des cycles de croissance, à la manière des cernes d’un arbre. Ils en ont déduit que les T-rex atteignaient leur taille adulte vers 40 ans, pour un poids de 8 tonnes.…

Les scientifiques du Leonardo Da Vinci DNA Project ont récemment fait une découverte majeure, grâce à une approche innovante. Comme expliqué en janvier sur la plateforme bioRxiv, ils ont retrouvé sur le tableau Holy Child, attribué à Léonard de Vinci, la trace d’un ADN de chromosome Y proche de celui prélevé sur une lettre authentifiée de son cousin. Si rien ne certifie qu’il s’agit bien de l’ADN du maître (celui-ci n’a eu aucun descendant connu et ses restes présumés n’ont pas encore permis d’en apprendre plus à ce sujet), leur usage des technologies de séquençage de nouvelle génération et de profilage taxonomique – couplé à une méthode de prélèvement non destructive – pourrait provoquer une petite révolution dans le monde de l’art. Jusqu’à présent, authentifier une œuvre grâce à des…

Avant qu’Einstein ne fasse voler la physique en éclats, celle‑ci reposait sur les épaules d’Isaac Newton. Pour le savant anglais, le temps était “absolu, vrai et mathématique”. Il le concevait comme un cadre rigide, indépendant de tout ce qu’il s’y passe. Dans ce monde, une seconde sur Terre durait exactement aussi longtemps que n’importe où ailleurs. C’est ce qui nous apparaît le plus intuitif d’après notre expérience quotidienne. L’espace, lui aussi, était perçu comme une scène immuable où les objets se déplaçaient selon des lois déterministes. Tout bascule à la fin du XIXe siècle avec les équations de Maxwell sur l’électromagnétisme, qui étudient les interactions entre particules chargées. Contrairement à la gravitation de Newton ou à la force électrique de Coulomb, qui ne dépendent que de la distance, les équations…

1 Le temps quantique “Remonter le temps revient à avoir un système parfaitement conservatif”, résume Philippe Verkerk, directeur de recherche du laboratoire de physique des lasers, atomes et molécules (PhLAM, à Lille). “C’est impossible dans le monde macroscopique, mais cela peut fonctionner en physique quantique.” À cette échelle, un système peut en effet évoluer d’un état à un autre, puis revenir en arrière sans perte d’énergie. Mais attention au contresens : “Inverser l’évolution d’un système ne signifie pas que le temps lui-même s’inverse”, insiste la physicienne Ruth Durrer. Le temps tel que nous le percevons reste régi par la relativité générale, tandis que le monde quantique obéit à d’autres règles. Or, ces deux cadres théoriques résistent toujours à toute unification. “Nous avons bien sûr des hypothèses unificatrices, comme la théorie…

SVHS : Comment mesurer l’efficacité au travail ? Erwann Tison : Le calcul de la productivité reste le meilleur moyen à notre disposition. C’est elle qui permet de savoir si une personne est au bon endroit, au bon moment, et si elle dispose des bons outils pour faire son travail, auquel elle alloue une partie de son temps. La productivité d’un ouvrier dans une industrie automobile, par exemple, est mesurée facilement en prenant en compte le nombre de voitures qu’il produit par heure, le prix de vente de la voiture et toutes les ressources qu’il a fallu engager pour produire ladite voiture. Mais la notion a ses limites : il est quasiment impossible d’évaluer la productivité dans bon nombre de métiers qui relèvent de la sphère non marchande. Quelle est…

Quelle heure est-il, s’il vous plaît ? Jusqu’à la fin du XIXe siècle, la réponse à cette question dépendait de la ville dans laquelle on se trouvait. Chaque localité avait l’habitude de définir l’heure à partir de son propre midi solaire – quand le Soleil passe au plus haut dans le ciel à cet endroit précis. Selon ce critère, lorsqu’il est midi à Paris, il peut être 12 h 10 à Lyon, et seulement 11 h 44 à Nantes. Aux États-Unis, à la même époque, le réseau ferroviaire fonctionne avec plus de trois cents heures locales différentes. On ne compte plus les retards et les correspondances manquées. En 1853, à Valley Falls, dans le Rhode Island, deux trains se percutent parce que leurs conducteurs consultent des horloges légèrement décalées. Ce…

Il suffit qu’on nous retire montres et chronomètres pour que notre rapport au temps vacille : il devient difficile de dire avec précision si une heure ou deux se sont écoulées… La notion du temps est éminemment subjective. Émotions, température ou distractions peuvent modifier la perception des durées. Un phénomène bien connu chez l’humain, mais encore relativement inexploré chez les animaux. Certaines expériences suggèrent toutefois que ces derniers sont capables d’estimer des délais. Dans les années 1990, des chercheurs de l’université de Cambridge ont montré que les geais buissonniers, des corvidés connus pour cacher leur nourriture, ne retournaient pas chercher les vers frais une fois leur date de péremption dépassée – sans doute car ils les savaient immangeables –, mais ciblaient alors les cachettes contenant des noix, pourtant moins appréciées,…

Comment protéger les œuvres du patrimoine tout en les maintenant accessibles au grand public ? C’est le dilemme permanent des conservateurs de musée, notamment pour les objets composés de matériaux organiques particulièrement vulnérables. “Le papier, par exemple, est très sensible à la lumière, il jaunit à force d’y être exposé, ce qui peut nuire à la lisibilité de l’œuvre sur le long terme et changer complètement sa perception”, pointe Emilia Philippot, chargée de la formation des élèves conservateurs à l’Institut national du patrimoine (INP). Pour limiter ces dégradations, des règles strictes s’imposent : l’exposition limitée à trois mois, sous un éclairage n’excédant pas 50 lux, suivie d’une mise au noir durant trois ans. Température et humidité font également l’objet d’une surveillance constante. “La plupart des collections doivent être conservées entre…

Durée du temps de travail, examen de la réforme des retraites, réforme des rythmes scolaires, loi d’orientation des mobilités… Si elle n’apparaît pas toujours au premier plan, la question du temps et de ce que chaque individu peut en faire est régulièrement mise à l’honneur dans les questions de société. Au sein du foyer, le “temps libre” – lié, en creux, à celui dévolu aux tâches domestiques – reste inégalement réparti. Une enquête très fine publiée en 2010 par l’Insee révélait ainsi que les femmes passaient quotidiennement 3 h 30 à s’occuper de l’entretien de la maison, de la cuisine et des enfants, quand les hommes y passaient deux heures… laissant à ces derniers 10 h 30 potentiellement libres en plus chaque semaine. Plusieurs indices montrent qu’aujourd’hui, les hommes s’impliquent…

Un extraordinaire gisement fossilifère chinois a dévoilé des représentants d’une faune préhistorique en grande partie inconnue. À gauche (photo), Allonnia, un animal long de 5 mm et recouvert de spicules. Ci-dessous, Leptomitus, une éponge. Leur état de conservation exceptionnel permet de distinguer les tissus mous et donc d’étudier la physiologie de ces animaux privés de squelette. Depuis 2021, plus de 8 600 fossiles ont ainsi été retrouvés par l’équipe de Maoyan Zhu, professeur à l’Institut de géologie et de paléontologie de Nanjing, sur un site du Hunan, dans le sud de la Chine. Ils sont datés de 512 millions d’années, une époque cruciale qui fait suite à un épisode d’extinction de masse, “l’événement de Sinsk”, peut-être provoqué par une série d’éruptions volcaniques. Ces créatures s’ébattaient alors dans les profondeurs d’un…

Absolument pas ! Ce sont des larves de méloés printaniers (Meloe proscarabaeus), une espèce de scarabées plutôt malins si l’on en croit les scientifiques de l’Institut Max-Planck d’écologie chimique. Dans une prépublication parue en début d’année sur la plateforme bioRxiv, ces chercheurs allemands ont mis en lumière la stratégie de mimétisme de ces larves, capables de biosynthétiser un composé chimique volatil, dérivés du (S)–linalol, d’ordinaire produit par des fleurs, afin d’attirer des insectes pollinisateurs. Une fois leur “hôte” à portée, les jeunes méloés s’y accrochent pour être ramenés dans son nid et y poursuivre leur croissance en bons parasites.…

L’équipe chinoise en charge du réacteur nucléaire EAST, de type Tokamak, l’a fait ! Grâce à de fins paramétrages de ce “soleil artificiel”, les scientifiques ont réussi à maintenir pendant plusieurs secondes un plasma à un niveau de densité 1,65 fois supérieur au seuil critique de Greenwald, au-delà duquel une expérience de fusion nucléaire risquerait de devenir instable. Leur prouesse, dévoilée en début d’année dans la revue Science Advances, est un pas de plus vers une source d’énergie révolutionnaire.…