vendredi 30 janvier 2015

Vernissage de l'exposition Un corps, une histoire

Mardi 20 janvier, le lycée organisait le vernissage de l'exposition Un corps, une histoire.

Cette exposition a été organisée en partenariat avec la Mairie de Corbeil-Essonnes, qui nous a gracieusement prêtée des œuvres d'art contemporain faisant partie du patrimoine de la ville, et deux classes du lycée. La classe de 1e L1, spécialité histoire des arts, a élaboré la scénographie ainsi qu'un catalogue très complet présentant chacune des œuvres aux visiteurs. La classe de 2 GA2, elle, a pris en charge l'organisation technique et la mise en œuvre du vernissage.


Le catalogue de l'exposition préparée par les 1e L1

Préparation du vernissage par les 2 GA2




L'exposition se découpe en quatre parties :


- Corps féminins, elle-même découpée en trois sous-parties : femmes exhibées, autour de la figure du top-model ; femmes actives, qui interrogent les fonctions traditionnelles des femmes ; corps nus, qui attirent le regard sur la sensualité des courbes.


- Corps dansants, « qui nous emporte dans une valse tourbillonnante d'effervescence et de dynamisme »


- Corps violentés, qui montrent la violence sous différentes formes : destruction du corps, violence subtile, solitude extrême, et même violence dans la conception même du tableau.


- Corps rêvés, qui laissent libre cours à notre imagination







M. Bechter et M. Dassault discutant avec le proviseur
M. Serge Dassault, Sénateur de l'Essonne, M. Jean-Pierre Bechter, Maire de Corbeil-Essonnes, et une partie de l'équipe municipale, ont été accueillis lors du vernissage. M. Thierry Campenon, proviseur du lycée et M. Jean-Michel Fritz, premier adjoint au Maire en charge de la Culture, ont inauguré officiellement l'exposition par un discours. M. Campenon, dont les éléments de langage avaient été fournis par la classe de 2 GA2, a rappelé que la culture était un élément important de la vie du lycée et que l'accès à l'art et aux pratiques culturelles faisait partie des missions essentielles d'un établissement scolaire. M. Fritz a insisté sur le fait que l'on ne pouvait se contenter aujourd'hui d'attendre que le public vienne vers les œuvres d'art : les œuvres doivent aussi se déplacer vers le public.

Les discours de M. Campenon et M. Fritz
Les élèves de 1e L ont ensuite présenté à chaque invité qui le souhaitait les œuvres à l'aide des commentaires préparés.

L'exposition est accessible librement aux élèves, sur les temps d'ouverture du CDI jusqu'au samedi 1er février. Les enseignants d'Arts Plastiques ont également prévu un questionnaire afin que les élèves puissent réfléchir à leurs émotions et les exprimer.


Les élèves de 1e L, se préparant à présenter l'exposition

De grands remerciements à Sindy Duarte, responsable de l'animation et de la médiation culturelle à la Mairie de Corbeil-Essonnes, à Florence Cabaret, Bertrand Cahut et Delphine Vasseur qui enseignent dans les deux classes concernées, et aux élèves de 2 GA2 et de le L1, qui se sont prêtés au jeu avec dynamisme et sérieux.

lundi 19 janvier 2015

Épistémologie des sciences : Roland Lehoucq fait des sciences avec Star Wars

Mardi 13 janvier à 14h en salle Isnard, c'était la traditionnelle conférence de physique des classes préparatoires du lycée. 
Roland Lehoucq, astrophysicien au Commissariat à l'énergie atomique sur le plateau de Saclay, nous a exposé plusieurs faits scientifiques à partir de différentes situations de la saga Star Wars, afin de démontrer que l'on peut se poser des problèmes scientifiques et tenter de les résoudre à partir de n'importe quoi, y compris des choses a priori extravagantes. 

Larsen dans le haut-parleur. La conférence n'est pas commencée que Roland Lehoucq interpelle son public sur la réalité scientifique du phénomène qui vient de secouer de façon fort désagréable nos oreilles.

Il faut apprendre à raisonner, se poser des questions, exercer son esprit critique, utiliser ses connaissances scientifiques pour tenter de résoudre des problèmes ouverts : c'est ainsi que la science avance et cela est valable pour tous les publics auxquels Roland Lehoucq expose cette conférence.

Nos problèmes du jour résultent des questions que tout un chacun peut se poser après avoir vu les deux trilogies de Star Wars : qu'est-ce que la Force ? quelle est la puissance du sabre laser ? comment fonctionne "l'Étoile de la mort" ?

La première image que nous montre Roland Lehoucq présente l'Empereur couvert de sa cape envoyant un arc électrique sur Luke Skywalker à l'aide de ses seules mains. Cela ressemble beaucoup à une expérience du Palais de la découverte. L'air est rendu conducteur par la forte différence de potentiel électrique entre le sol et les mains.

La forte différence de potentiel électrique rend l'air conducteur
© Palais de la découverte / C. Rousselin

Après avoir calculé le différentiel de potentiel nécessaire pour que l'empereur terrasse Luke, notre conférencier a cherché à imaginer comment isoler l'Empereur du sol. Pour cela, il faut que les chaussures soient suffisamment isolantes, ce qui dépend à la fois de la matière de la semelle et de sa taille. Après contact avec des fabricants de chaussures, il en a conclu qu'il fallait des semelles d'au moins 40 cm.

Pour essayer de se représenter ce qu'est la Force, on doit partir de sa définition donnée par le maitre Jedi Obi-Wan Kenobi.
« La Force c'est un champ d'énergie créé par tous les êtres vivants. Elle nous entoure et nous pénètre. C'est ce qui lie la galaxie en un tout uni ».
Tenter de démêler ce qui est scientifique dans ce discours nous fait approcher une réalité quotidienne, celle des publicitaires qui, pour nous vendre n'importe quoi, des crèmes de beauté au moindre objet technologique, enveloppent leurs discours d'un sabir pseudo scientifique à visée marketing. La définition donnée par Obi-Wan utilise de nombreux termes scientifiques (champ d'énergie, êtres vivants, galaxie, etc.), mais cela suffit-il à en faire une définition scientifique ?

À bien y réfléchir, cette définition de la Force est analogue à ce que nous connaissons de la force gravitationnelle. Le pouvoir des Jedi peut donc se comprendre comme la possibilité de manipuler la gravitation à distance.

Par exemple, quand Luke s'entraîne sur Dagoba, il apprend à faire léviter son vaisseau spatial, ce qui revient à faire s'exercer une gravité négative en dessous du vaisseau afin de le soulever puis une gravité nulle pour le maintenir en lévitation. Penser de telles modifications de la gravitation nous oblige à réévaluer la notion de haut et de bas. Le bas se définit alors comme la direction vers où nous attire la gravité.

Le sabre laser nous occupe ensuite un bon moment. La notion de sabre est un peu problématique, car le laser c'est de la lumière. D'ailleurs, laser signifie "amplification de la lumière par émission stimulée de rayonnement". On ne voit un laser que lorsqu'il rencontre un obstacle, ce qui n'est pas le cas des sabres laser du film. Le caractère fini du sabre laser pose également problème et, bien évidemment, quand deux faisceaux lumineux se croisent, ils ne s'entrechoquent pas en faisant du bruit... Les sabres laser semblent donc impossibles à réaliser en vrai.
Ensuite, se pose la question de la puissance dudit sabre. Il a fallu enquêter dans les films pour trouver une séquence permettant de la déterminer. Dans l'épisode I, La Menace fantôme, Qui-Gong Jinn fait fondre en trois secondes une porte en acier. Il suffit donc d'estimer le volume d'acier fondu, puis de calculer la température à laquelle il faut porter l'acier pour déterminer cette puissance. Après tous ces calculs, on peut estimer que la puissance du sabre est équivalente à celle d'une centrale nucléaire ! Ça laisse rêveur...

Enfin, la facilité avec laquelle l'Étoile noire pulvérise la planète Alderande nous donne l'occasion de quelques calculs sympathiques pour évaluer la force nécessaire à la destruction de la planète. Dans un premier temps, il faut calculer la force équivalente à la force de liaison de la planète, laquelle dépend de sa masse. Cette recherche nous a permis de comprendre pourquoi, passés une certaine masse, les objets célestes sont sphériques. Plus la masse d'un corps est importante et plus sa force gravitationnelle s'exerce, ce qui aplanit la surface. Une fois ce calcul terminé, reste encore à prendre en compte la puissance et la forme de l'explosion, celle-ci nécessitant un "tir" d'une puissance difficilement imaginable.

Ces leçons de physique avec Star Wars peuvent être reprises avec de nombreux autres films de science-fiction, selon l'imagination du lecteur du blog. Cela ne doit toutefois pas remettre pas en cause l'imaginaire poétique des films...

Pour aller plus loin
  • Roland Lehoucq est l'auteur de plusieurs ouvrage de vulgarisation scientifique. Le CDI possède en particulier Mais où est donc le Temple du Soleil ? consacré aux relations entre Tintin et la science.
  • Dans le même registre, Marion Montaigne propose régulièrement sur son blog de BD Tu mourras moins bête (mais tu mourras quand même) des articles très drôles de vulgarisation scientifique. Récemment, elle a notamment traité des problèmes psychiques des astronautes et de la descente vertigineuse de Gandalf dans le Seigneur des Anneaux. Le CDI possède d'ailleurs le premier tome de Tu mourras moins bête : La science c'est pas du cinéma.
  • Le Palais de la Découverte offre de nombreuses expériences scientifiques parmi laquelle l'expérience de physique électrostatique mentionnée par Roland Lehoucq.

lundi 12 janvier 2015

Jeudi 18 Décembre : table ronde sur l'eau, étude de cas et regards de chercheurs


L'association Sciences Essonnes a présenté pour la première fois au lycée une table ronde sur l'eau permettant d'échanger sur des problématiques de développement durable, à partir de cas concrets présentés par deux chercheurs de discipline différentes: Abdoul Ba, maître de conférence en géographie à l'Université d’Évry Val d'Essonnes, et Camille Dupat, chercheuse en hydrodynamique à l'école Polytechnique. L'originalité de la formule, c'est aussi la présence des adhérents de l'association.






Qu'est-ce qu'un enseignant-chercheur ? C'est Abdoul Ba,  géographe, qui répond en premier à cette question afin d'expliquer son métier aux élèves de seconde présents avec leurs professeurs d'histoire-géographie. Un enseignant-chercheur doit d'abord effectuer un certain nombre d'heures d'enseignement auprès de ses étudiants. Le reste du temps, il fait de la recherche sur sa spécialité qui est généralement un sujet qui le passionne. Il voyage pour enquêter sur le terrain et participer à des séminaires. Il écrit des livres, publie des articles...

Abdoul Ba nous présente son sujet d'étude qui porte sur le bassin du fleuve Sénégal, un espace très vaste, drainé par le fleuve et ses affluents sur 330 000 kms², comprenant 4 pays : la Guinée, la Mauritanie, le Sénégal et le Mali. La zone a des conditions climatiques arides, presque désertiques, d'ailleurs le mot arabe "Sahel" signifie rivage.
Avec trois mois de pluie par an, la vie des éleveurs et des cultivateurs est difficile et leur cohabitation compliquée : les éleveurs sont nomades alors que les cultivateurs sont sédentaires. Les éleveurs ont tendance à se déplacer le long du fleuve sans tenir compte des frontières héritées de la colonisation. Il parait absurde de présenter un passeport pour aller s'abreuver. Ces divergences d'intérêt ont même provoqué une guerre entre la Mauritanie et le Sénégal en 1989. La gestion de l'eau est en effet différente selon les pays et la prédominance des éleveurs ou pas dans leur population.

Deux barrages, l'un au Mali, l'autre au Sénégal viennent compliquer la situation. L'un empêche les remontées d'eaux salées dans l'embouchure du fleuve et l'autre sert à produire de l'hydroélectricité. Les écosystèmes sont alors modifiés et les maladies dues à la présence des eaux stagnantes augmentent. Le calendrier des activités humaines est lui aussi modifié car l'eau est toujours présente.
C'est un vrai défi de faire s'entendre quatre pays pour une meilleure gestion de la ressource et régler les différents problèmes nés de la construction des barrages dans l'intérêt de toutes les populations.


Camille Dupat, nous présente d'abord son laboratoire, où l'on vient du monde entier pour étudier l'écoulement des fluides : à l'échelle des océans comme à l'échelle des flux sanguins.

Elle nous propose alors une étude de cas qui évoque une situation très locale, celui du village de Chigungo au Chili, à peu près 200 personnes, dans le désert d'Atacama, une des zones les plus arides de la planète où il ne pleut que tous les 10 ans. Le brouillard, en revanche, est très souvent présent. L'eau potable du village était jusqu'à peu livrée par camion. En 1992, les villageois ont posé 50 filets à brouillard (de 4m de long sur 1m de haut) et ont ainsi pu récupérer, par condensation, des gouttes de brouillard, soit environ 10 000 litres d'eau par jour. C'est d'une mise en œuvre facile, les villageois ayant utilisé des filets de pêcheur ordinaire.
Dans ce contexte, quelle aide peuvent apporter les chercheurs ?
Ils ont étudié le phénomène et proposé des améliorations simples à partir de ce qu'il est possible de trouver sur place. Ils ont donc commencé par chercher comment s'agrègent les gouttes de 2 microns en suspension et comment elles peuvent s'écouler pour être récupérées ensuite dans un bassin et acheminées au village. Une série de films sur l'écoulement des gouttes sur différents supports nous a montré l'intérêt de cette étude. La nature du support importe énormément ainsi que la taille des mailles. Il faut favoriser la "coalescence" et éviter que le vent n'emporte les gouttes trop légères. Il faut également éviter les produits chimiques polluants et coûteux. Les chercheurs essaient aussi de voir si la méthode est transposable dans d'autres sites arides soumis au brouillard.

Dans tous les cas, les chercheurs partent d'une pratique de terrain pour proposer des améliorations de l'accès à l'eau. Ils s'interrogent aussi sur les manières de cultiver, l'usage de plantes plus adaptées à la sécheresse et sur l'éducation à ne pas gaspiller l'eau.
En effet, même si les pays du "Sud" n'en sont pas à des consommations d'eau par habitant aussi importantes que les pays du "Nord", les modes de vie tendent à se rapprocher. Il faut donc éduquer.

L'eau est source de cohésion des communautés. Au Chili, les filets font l'objet d'un travail collectif pour leur entretien. Pour le fleuve Sénégal, c'est un organisme international, l'Organisation pour la Mise en Valeur du fleuve Sénégal (OMVS), regroupant des représentants des quatre pays concernés, qui définit la répartition de consommation et qui régule les usages.

Pour aller plus loin :

voici la bibliographie de M. Ba : 
- Acteurs et territoires du Sahel, ENS, 2007
- Dimension culturelle du développement, L'Harmattan, 2010
- Dynamiques de développement et enjeux de gouvernance territoriale, L’Harmattan, 2013

samedi 10 janvier 2015

Nous sommes Charlie...

Reçu aujourd'hui ce mail de la Fondation Seligmann que je souhaite partager avec le plus de monde possible......


La Fondation Seligmann et le journal Après-demain rendent hommage aux victimes de l'attentat perpétré contre Charlie Hebdo le 7 janvier 2015 portant atteinte à nos valeurs démocratiques fondamentales.
  
Voltaire, Dictionnaire philosophique portatif (1764), extrait de l'article "Fanatisme", section II :

"On entend aujourd’hui par fanatisme une folie religieuse, sombre et cruelle. C’est une maladie de l’esprit qui se gagne comme la petite vérole. Les livres la communiquent beaucoup moins que les assemblées et les discours. On s’échauffe rarement en lisant : car alors on peut avoir le sens rassis. Mais quand un homme ardent et d’une imagination forte parle à des imaginations faibles, ses yeux sont en feu, et ce feu se communique; ses tons, ses gestes, ébranlent tous les nerfs des auditeurs. Il crie : « Dieu vous regarde, sacrifiez ce qui n’est qu’humain ; combattez les combats du Seigneur ! » et on va combattre.

Celui qui a des extases, des visions, qui prend des songes pour des réalités, et ses imaginations pour des prophéties, est un fanatique novice qui donne de grandes espérances ; il pourra bientôt tuer pour l’amour de Dieu. [...]

Il n’est d’autre remède à cette maladie épidémique que l’esprit philosophique, qui, répandu de proche en proche, adoucit enfin les mœurs des hommes, et qui prévient les accès du mal; car dès que ce mal fait des progrès, il faut fuir et attendre que l’air soit purifié. Les lois et la religion ne suffisent, pas contre la peste des âmes ; la religion, loin d’être pour elles un aliment salutaire, se tourne en poison dans les cerveaux infectés. [...]

Que répondre à un homme qui vous dit qu’il aime mieux obéir à Dieu qu’aux hommes, et qui en conséquence est sûr de mériter le ciel en vous égorgeant ?"

L'équipe de la Fondation Seligmann et du journal Après-demain.

mardi 6 janvier 2015

Le temps : absolu ou relatif ?

 Samy Sisaid, étudiant à l'école Polytechnique, est en stage au lycée. Il participe à l'accompagnement éducatif de nos élèves.
Les mardis 9 et 16 décembre, il a organisé, dans ce cadre, une conférence scientifique sur le thème du temps.

Samy Sisaid a d'abord rappelé que l'on aborde la question du temps par des échelles fixes de durée : heures, jours, années, etc. qui ne dépendent pas de nos perceptions psychologiques. Pour un homme, le temps peut passer parfois beaucoup trop vite, alors qu’à d’autres moments une minute semble durer longtemps. Le rêve brouille d’ailleurs encore plus notre perception du temps, puisque nous pouvons rêver aussi bien du passé que du futur.  Les règles de temporalité semblent alors complètement disparaître. On ressent donc une distinction entre un temps psychologique, par nature relatif, et un temps physique qui nous semble universel et donc absolu.

Isaac Newton a défendu cette idée d’un temps physique absolu qui s’oppose au temps psychologique, mais cette théorie a été remise en cause par Albert Einstein en 1905. Newton a exposé ses principales théories dans les Principia :
  • le principe d’inertie : un corps soumis à une force nulle ou à des forces qui se compensent conserve uniformément son mouvement (ou son absence de mouvement) ;
  • la vitesse de la lumière ne possède pas de limite ;
  • le principe de causalité : un effet ne précède jamais sa cause ;
  • la loi de la composition de la vitesse : un homme qui marche dans un train cumule sa vitesse de marche avec celle du train dans un référentiel terrestre.





Paul Dirac a montré au contraire qu’il existait des particules pouvant disparaître avant d’apparaître. C’est pour conserver le principe de causalité, qu’a été développée la théorie de l’antimatière. Le principe de causalité revient à dire qu’il existe une direction au temps, une “flèche”. On peut au final considérer que c’est le principe d’entropie qui définit cette “flèche” en dehors des actions réversibles (= qui ne créent ni ne détruisent de l’ordre), autrement dit,  le temps s’écoule dans le sens d’une augmentation du degré de désordre dans l’univers.

La découverte de la théorie électromagnétique de la lumière a remis en question l’idée d’un temps absolu. En effet, dès lors que l’on admet qu’il existe une vitesse de la lumière valable quelle que soit le référentiel, on ne peut appliquer la loi de composition de la vitesse à la lumière, sauf à admettre que c’est le temps qui évolue. C’est donc parce que la vitesse de la lumière est constante que le temps ne peut être que relatif. Celui-ci s’écoule d’autant moins vite que la vitesse de l’espace concerné est grande. On en arrive alors à l’idée d’un univers non en trois mais en quatre dimensions (c’est ce que l’on appelle l’espace de Minkoski à 4 dimensions). Cette théorie de la relativité restreinte a été découverte par Albert Einstein à l’âge de 26 ans.

On s’est également aperçu que la notion de simultanéité est elle aussi relative. Lorsque l’on actionne deux interrupteurs en même temps sans se déplacer, on peut voir les deux lumières s’allumer au même moment. Mais si l’on se déplace, notre perception change : selon le sens du mouvement une des deux lumières s’allume en premier. De même, si l’on imagine un extraterrestre immobile à plusieurs millions d’années lumières, celui-ci sera synchronisé avec notre présent. En revanche, s’il s’éloigne de la Terre, il sera synchronisé avec notre passé ; s’il se rapproche, il sera synchronisé avec notre futur. On parle alors de la théorie de "l’univers bloc" pour décrire le fait que dans l’espace co-existent notre présent, notre passé et notre futur.
Albert Einstein a ajouté à la théorie de la relativité restreinte celle de la relativité générale : plus une masse importante est proche et plus le temps s’écoule lentement. C’est cette théorie qui est notamment utilisée par le film Interstellar lorsque la navette spatiale s’approche d’un trou noir.

La notion de temps est également un concept important en biologie : son étude est appelée chronobiologie. La vie des êtres vivants est fondée avant tout sur la lumière. Celle-ci engendre des phénomènes à la fois endogènes (dont la cause est interne, ce qui signifie ici qu’elles sont liées à la génétique) et exogènes (dont la cause est externe). Pour l’homme, le rythme de la vie dépend de la lumière : lorsque il fait nuit, l’hypothalamus (qui est une région du cerveau) active les phases de sommeil ; lorsque il fait jour, l’hypothalamus active les phases d’éveil. C’est la mélatonine qui est l’hormone de régulation des rythmes de sommeil.

La chronobiologie s’intéresse également au vieillissement des êtres vivants. Les recherches en génétique ont montré que les parties terminales des chromosomes, que l’on nomme télomères, ne sont pas codantes (autrement dit, elles ne permettent pas la production de protéines). Ces télomères ont en fait pour fonction de préserver du vieillissement, puisque sans eux les chromosomes s’usent. Avec le temps, la télomérase fonctionne de moins en moins bien ce qui explique le vieillissement des individus. Des expériences ont d’ailleurs été menées sur des souris pour montrer qu’en injectant des enzymes de télomérase on pouvait retarder considérablement le vieillissement de ces souris et donc allonger leur espérance de vie.