vendredi 4 avril 2008

Retournement temporel

Bonjour à tous,

Je vais aujourd'hui vous parler un peu plus précisément de ce qui occupe mes journées. Comme vous le savez tous (je n'ai que des lecteurs assidus qui n'ont sauté aucun de mes précédents messages, même quand ça parlait un peu de physique, non?!), j'envoie donc des ondes acoustiques à l'aide d'un haut parleur à travers un milieu granulaire photoélastique (ça va, jusqu'ici, je n'ai perdu personne? promis, je vais faire simple par la suite donc accrochez-vous! Ce n'est pas réservé qu'aux physiciens! Et si vraiment ça vous intéresse pas, tant pis pour vous!). Le but est d'en fait étudier le retournement temporel dans ce milieu. Le quoi?? J'entends déjà des cris (non, non, je ne vise pas certaines personnes qui ont décrétées à tout jamais que la science resterait pour toujours quelque chose de mystérieux).
Le principe est très simple : il illustre un propriété générale de la plupart des équations microscopiques de la physique : l'invariance par renversement du temps. Je m'explique : imaginons un système mécanique (n'importe quoi, une boule de billard par exemple), si à un instant précis, on "gèle" le système : on appuie sur "pause". Alors, si on renvoie toutes mes particules de notre système avec des vitesses opposées qu'elles avaient, le système revient à son état initial (on a "rembobiné" le film). Le problème, c'est que c'est bien beau dans la théorie mais ça ne marche pas trop dans la pratique pour la plupart des systèmes macroscopiques que nous connaissons. A cause de la sensibilité aux conditions initiales, la moindre erreur sur la vitesse qu'on va donné aux particules aura de très importantes répercussions sur la suite du mouvement (cf le proverbe "il suffit d'un battement d'aile d'un papillon dans le désert pour créer une tornade dans le Pacifique" ou un truc comme ça).
Or, pour les ondes, cette sensibilité aux conditions initiales n'existe pas (je ne rentrerai pas dans les détails, sinon ce sera une certitude : je ne garderai pas tout le monde jusqu'à la fin de ce message ,si ce n'est pas déjà raté...). On envoie donc une onde acoustique (un petit "bip" même) dans un milieu diffuseur (où il y a plein de choses hétérogènes, c'est le bordel, l'onde ne sait plus où donner de la tête et va dans tous les sens). On enregistre alors les signaux (le bruit si vous préférez) à la sortie de ce milieu grâce à plein de petits micros( piézoélectriques). Comme le milieu est diffuseur, ces signaux sont beaucoup plus longs que le "bip" initialement émis.
Ensuite, on retourne temporellement ces signaux (on transforme t en -t pour les physiciens ou on prend l'image de notre signal à travers un miroir pour les non physiciens : le début de notre signal devient la fin et inversement).
On renvoie alors ces signaux (les micros sont géniaux, ils peuvent en fait faire aussi office de haut parleur) et là qu'est-ce qu'on obtient?? Vous pouvez vous dire : si le milieu est bordélique, on envoie des signaux hyper longs un peu bizarres donc en sortie on aura aussi du "bordel". Et non! C'est là que c'est génial (si, si je vous jure!) : on obtient exactement le "bip" que l'on avait émis au départ! Une petite illustration ci-dessous pour ceux qui n'auraient pas suivi toutes les étapes de mon explication.

Ces expériences ont donc été faites initialement au LOA (Labo d'Ondes et Acoustiques à l'ESPCI) dans de l'eau avec des petits bâtonnets métalliques comme diffuseurs. Mais ça n'a encore jamais été fait dans les granulaires (c'est là où j'interviens!). "Mais, elle a parlé de plein de micros??" Ce qui est (encore plus!) génial c'est que dans les solides, on peut n'utiliser qu'un seul micro! Ca marche quand même!
Je récapitule : j'envoie un "bip" avec mon haut parleur, j'enregistre l'onde sonore avec mes accéléromètres, j'en choisis un, je retourne son signal, je le réémets avec le haut parleur (le milieu est réciproque : les ondes se baladent pareil dans un sens ou dans l'autre) et là le "bip" que j'avais émis se recompose sur l'accéléromètre que j'ai choisis alors que les autres ne reçoivent rien. J'ai déjà quelques données et ça marche bien!! Et je vais pouvoir en plus "voir" tout ça puisque je vous rappelle que je dispose d'une caméra rapide et que les grains sont photoélastiques.
Bon, je vais finir là pour les explications techniques, je préfère y aller petit à petit, j'espère ainsi que tout le monde me lit!
Sur la manip en elle-même, j'ai maintenant un magnifique panneau avec quasiment une 30aine de piles (rechargeables bien évidemment!) collées dessus et avec plein de fils partout... Il est vraiment beau : il est tout coloré! J'ai mis du bleu, du violet, du vert... et oui, l'esthétique c'est vachement important! Et ça permet aussi d'égayer un peu l'ambiance quand on a passé sa journée à manier perceuse, fer à souder et marteau!!
Je dois vous laisser, des mais ne vont pas tarder à arriver. Et je vous rappelle qu'il n'y aura pas de nouveau message d'ici lundi puisque je pars demain soir à New York city!!!!!! Vive le bus!! (11h... heureusement c'est de nuit!)

3 commentaires:

chriven a dit…

Bravo!J'avais lâché quelques temps ton blog et je me suis remise à jour!Je vois que tu t'amuses bien dans ton labo.Mais dis-moi le niveau des américains n'a pas l'air très élevé, car j'ai tout compris et je me suis rendue compte que je faisais la même chose que toi avec mes élèves. Je prends des lettres, on les envoie en l'air, on mélange et ça fait des bips, des t t, des loa, des esppci et avec les batonnets, on apprend à compter!!ah,ah blogue à part nous t'embrassons très fort.
Bravo pour tes résultats et pour tes projets, tu assures un max. Rebises

Anonyme a dit…

coucou ma belle ta mère vient de me donner l'adresse c génial ce que tu fais et puis elle m'a dit pour la bulgarie tu dois être super contente.
j'ai instalé skype sur mon pc mais je ne l'ai encore jamais utilisé je vais pouvoir m'en servir avec toi.*je t'embrasse très fort et pense beaucoup à toi.
ta nouvelle soeur Nanou

Nanou a dit…

coucou ma belle ta mère vient juste de me donner l'adresse de ton blog. C 'est vraiment génial ce que tu fais. Elle m'a également dit pour la Bulgarie, tu dois vraiment être très heureuse. J'ai instalé skype sur mon pc mais je ne l'ai encore jamais utilisé. Je vais pouvoir m'en servir avec toi.
Je te donne mon adresse mail si tu en as besoin " missnanouchette@hotmail.fr " je t'embrasse très fort et pense beaucoup à toi.
Ta nouvelle soeur Nanou