Ma dose de science #7

Au programme : cosmos simulé, sexualité inversée, alphabet génétique et syndrome du savant

Crédit : Illustris

Simulation de l’univers. Crédit : Illustris

Cosmos simulé – Étudier l’univers dans sa globalité. C’est l’objet, démesuré et fascinant, de la cosmologie. Mais comment faire de la science lorsqu’on qu’on ne peut pas faire d’expérience sur son sujet d’étude ? Contrairement aux biologistes, le cosmologiste ne peut pas élever des univers-cobayes en laboratoire pour tester ses idées, ni générer de nouveaux univers dans les tuyauteries d’une grande machine comme le font les physiciens avec les grains de matière subatomiques dans les accélérateurs de particules. Alors le cosmologiste simule. Il crée un univers par ordinateur.
Après plusieurs centaines de milliers de lignes de codes informatiques, et quelques millions d’heures de calculs, les parcelles de gaz et de matière noire numériquement semées évoluent sous l’effet des lois de la physique pour former la trame cosmique dans toute sa complexité. La dernière simulation menée par Mark Vogelsberger et ses collègues du MIT offre un panorama de l’univers sur une vaste échelle de distances, depuis la diversité des galaxies individuelles, spiralées ou elliptiques, jusqu’au super-amas de galaxies interconnectés par des filaments de gaz.
L’histoire commence 12 millions d’années après le Big Bang et se déroule sur 13 milliards d’années, c’est-à-dire jusqu’à nos jours. La matière noire s’assemble sous l’effet de la gravité, tissant une toile cosmique invisible aux nœuds de laquelle la matière s’agrège en galaxies. Dans les nuages de gaz froid se forment les étoiles tandis que les régions les plus chaudes autour des trous noirs sont le siège d’explosions où les éléments les plus lourds, comme l’oxygène et le fer, se disséminent dans l’espace. Et le résultat colle plutôt bien avec ce que les astrophysiciens observent dans leurs télescopes, pour la distribution des différents types de galaxies, et pour l’abondance des différents éléments chimiques par exemple.
Bien sûr, préciserait le cosmologiste, tout l’univers n’est pas simulé (on ne sait pas vraiment ce que l’expression « tout l’univers » veut dire), mais seulement un cube d’environ 320 millions d’années-lumière de côté. Bien sûr, la modélisation n’est pas assez fine pour observer les étoiles individuellement, ni les systèmes planétaires. Et bien sûr, il y a deux ou trois choses sur lesquelles la simulation ne s’accorde pas avec la réalité (genre les galaxies peu massives qui apparaissent trop rapidement). Bref, le cosmologiste est un démiurge modeste. Mais la vision que cette simulation offre reste à l’image de son objet, l’univers : démesurée, fascinante…et scientifique.

La simulation de l’équipe du MIT en vidéo :

En savoir plus :

Un article de Guillaume Canat sur le blog du Monde et l’article paru dans la revue Nature


Sexualité inversée – N’en déplaise aux partisans d’un « ordre naturel », les relations entre individus dans les différentes espèces animales sont parfois complètement sens dessus dessous. Ainsi, chez plusieurs espèces de Neotrogla, un petit insecte ailé, c’est la femelle qui possède un pénis et le mâle un vagin. Les entomologistes supposent que le manque de nourriture dans les grottes où vivent ces insectes est la cause de cette curiosité de l’évolution. Dans certaines espèces, le mâle offre à la femelle un « cadeau nuptial » composé avec leur semence, très nutritive. Mais les mâles Neotrogla ne semblent pas aussi prévenant. Madame prend donc les devant, chevauche Monsieur, et le pénètre jusqu’à la cavité qui contient la précieuse liqueur. Le rodéo gastronomico-érotico-sado-maso (oui, l’organe femelle est dotée d’épines-crochets pour maintenir le mâle bien ancré) dure entre 40 et 70 heures ! Les scientifiques tentent désormais d’élever ces insectes en laboratoire pour les étudier plus en détail ces pratiques renversées et renversantes qui se déroulent chez ces bestioles …brésiliennes. Ça ne s’invente pas.

En savoir plus :

L’article paru dans la revue Current Biology


Alphabet génétique – A-C-G-T. Vous connaissez peut-être ces 4 lettres dont les combinaisons par paires AT et CG forment les barreaux de la double hélice des brins d’ADN. La suite de ces lettres forme des gènes, d’après un code qui coordonne la fabrication de protéines nécessaires au fonctionnement des organismes vivants. L’alphabet contient désormais deux lettres supplémentaires, artificielles. Cette nouvelle paire de base, d5SICS et dNaM, n’était pas inconnue des chercheurs, mais une équipe américaine a réussi à les implanter dans une bactérie Escherichia coli, qui les a tolérées. Il ne s’agit pas encore d’adoption d’un nouveau code génétique par l’organisme, qui servirait par exemple à contrôler l’expression des gènes ou la fabrication de nouvelles protéines. Autrement dit, l’organisme ne sait pas encore « lire » ces nouvelles lettres. Mais c’est une avancée significative dont les potentialités, pour la médecine par exemple sont encore floues.

En savoir plus :

Un article sur lemonde.fr et l’article paru dans la revue Nature


Coup de génie –  2002, Tacoma, Etat de Washington, USA. A 31 ans, Jason Padgett vient d’abandonner ses études, qui ne l’intéressent pas. Son truc, c’est plutôt les bières, la musculation et les sorties avec les potes. Bref, le parfait « crétin », selon l’expression de … Jason Padgett lui-même. Car sa vie bascule le 13 septembre, lorsqu’il est agressé et mis KO après un karaoké. Transporté à l’hôpital, il est rapidement renvoyé chez lui. Mais quelque chose a changé. Dès lors, il perçoit la structure géométrique de tout ce qu’il observe, jusque dans les moindres détails. Chaque mouvement lui apparait décomposé, comme un film visionné image par image, mais en mille fois plus haché. Désormais, Jason Padgett voit le monde comme une fractale. Et il le dessine. Les médecins restent pantois devant ce phénomène, certains parlent de « syndrome du savant », observé chez certains autistes ou acquis après une lésion cérébrale. Moins de 20 cas ont été repérés dans le monde, tous ont développé des compétences extraordinaires dans un domaine. Comment ? Mystère. Le cerveau de Jason Padgett aurait développé de nouvelles connexions pour compenser son traumatisme, augmentant ces perceptions géométriques. Depuis, il a repris des études en mathématiques, avec succès. Un coup de tête change parfois beaucoup de choses.

En savoir plus :

Jason Padgett vient de publier un livre dans lequel il raconte son histoire et un article en français

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