envahisseurs

Des guerriers mystérieux ont effectué la migration la plus rapide de l'histoire ancienne. L'adn confirme que les Avars sont passés la Mongolie à la Hongrie en l'espace d'une ou deux décennies.

Les Avars, mystérieux guerriers à cheval , ont contribué à accélérer la fin de l'Empire romain. Ils ont dominé les plaines entre Vienne et Belgrade en Serbie, pendant plus de deux siècles. Puis ils ont disparu sans laisser de trace. Les chercheurs ont cherché leurs origines depuis lors. Aujourd'hui, des preuves archéologiques et génétiques révèlent que les Avars étaient des migrants venus de Mongolie et que leur migration fut alors la progression longue distance le plus rapide de l'histoire de l'humanité.

Les Avars n'avaient pas d'archives écrites. Les tombes et les récits historiques suggèrent qu'ils ont dominé les plaines de l'actuelle Hongrie peu après leur arrivée en Europe, il y a environ 1500 ans. Ils enterraient leurs élites dans d'immenses tumulus, entourés d'armes et de récipients en or et en argent finement décorés. Ils étaient souvent enterrés avec des chevaux et des équipements d'équitation. (Les plus anciens étriers d'Europe proviennent de leurs tombes).

Ce sont ces sépultures très élaborées qui ont fourni des indices sur les origines des Avars. Une équipe internationale de chercheurs a extrait de l'ADN ancien des squelettes de dizaines d'hommes et de femmes de haut rang enterrés dans 27 sites de l'actuelle Hongrie. En comparant cet ADN avec les bases de données existantes sur l'ADN ancien, l'équipe a découvert que les correspondances les plus proches provenaient de tombes datant du sixième siècle dans ce qui est aujourd'hui la Mongolie. "Génétiquement parlant, les Avars d'élite ont un profil très, très oriental", déclare Choongwon Jeong, co-auteur et généticien à l'Université nationale de Séoul.

Les premières sépultures avars correspondent presque parfaitement à celle d'un individu enterré quelques décennies plus tôt dans l'est de la Mongolie, ainsi les premiers Avars d'Europe ont probablement fait eux-mêmes un voyage de près de 7 000 kilomètres. Ils ont probablement profité de leur mode de vie nomade, des réseaux commerciaux qui s'étendaient dans la vaste steppe et de leurs prouesses à cheval pour se déplacer rapidement dans les prairies d'Eurasie. "L'ADN est si proche qu'il ne doit pas y avoir plus d'une génération d'écart, voire moins", déclare Jeong.

Ces données génétiques corroborent deux récits historiques sur les origines des Avars. Une source chinoise du VIe siècle décrit un peuple de steppe énigmatique appelé les Rouran, un des nombreux groupes de nomades à cheval qui ont déferlé des steppes mongoles qui attaquaient leurs frontières septentrionales. L'empire des prairies du Rouran aurait été vaincu par des nomades rivaux en 552 de notre ère.

Et, à un continent de là, et à peine 15 ans plus tard, des diplomates de Byzance, puissants vestiges orientaux de l'Empire romain autrefois puissant, signalent l'arrivée d'un nouveau groupe venu de l'est sur les rives de la mer Caspienne. Les nouveaux arrivants se nommaient Avars et se disaient apparentés à un peuple lointain connu sous le nom de Rouran. Leur histoire d'origine était-elle vraie, ou simplement une vantardise ?

Les nouvelles données génétiques semblent répondre à cette question selon Walter Pohl, historien à l'université de Vienne. "Nous avons des  indications très claires qu'ils provenaient sûrement du cœur de l'empire Rouran. Ils étaient les voisins des Chinois."

Après leur arrivée aux marges de l'Empire romain, les Avars ont poussé vers l'Europe centrale, conquérant les plaines le long du Danube entre les actuelles Vienne et Belgrade, assiégeant même Constantinople, aujourd'hui Istanbul, en 623 avant J.-C. Ils furent finalement vaincus par Charlemagne - un roi dont l'armée, plus grande et plus performante, détruisit leur capitale et finit par unifier la majeure partie de l'Europe pour la première fois depuis des siècles - à la fin des années 700.

Pour en savoir plus sur la structure de la société avar, les chercheurs ont comparé les tombes avars de différentes périodes, localisations et couches sociales. Leurs tombes et leurs gènes suggèrent que les membres de l'élite de la société Avar formaient un groupe soudé. L'ADN des sépultures des élites au début des années 700 présente encore des caractéristiques est-asiatiques, ce qui suggère que les élites ne se mélangeaient pas à la population européenne locale. Les sépultures moins ornées situées plus loin du centre du royaume, quant à elles, présentent une ascendance plus mélangée.

"Les non-élites se sont probablement mélangées à la population locale", déclare Guido Gnecchi-Ruscone, généticien des populations à l'Institut Max Planck d'anthropologie évolutive, "mais il apparaît que l'élite est restée homogène".

Les preuves génétiques suggèrent également que le groupe qui s'est déplacé de la Mongolie vers la Hongrie était beaucoup plus important que ce que les chercheurs avaient prévu. Si les arrivants n'avaient été qu'un petit groupe de guerriers et leurs épouses, leurs descendants auraient présenté de puissants signaux génétiques de consanguinité après deux siècles. Mais il n'y a pas de tels signaux, la plupart des restes étudiés dans les tombes d'élite conservent une puissante signature est-asiatique. Cela suggère que la population était forte de dizaines de milliers de personnes ou que d'autres migrants de leur patrie ont continué à rejoindre les Avars en Europe pendant des décennies après leurs premières conquêtes.

Selon les archéologues, cette étude multidisciplinaire marque un tournant par rapport aux recherches qui se limitent à l'examen des données génétiques pour faire des déclarations hâtives sur les migrations passées. "Ils essaient d'examiner des questions sociales et des échelles de temps plus fines, et c'est la direction que nous devrions prendre", déclare Bryan Miller, archéologue à l'université du Michigan à Ann Arbor. "C'est le genre d'article qu'il faut pour une parution au sujet de génomique".

Ce qui s'est passé après la défaite des Avars face à Charlemagne reste flou. Leur signature génétique s'est rapidement réduite à presque rien dans les régions qu'ils ont autrefois gouvernées, dit Gnecchi-Ruscone. "Quelque chose s'est produit, mais nous ne savons pas quoi : ont-ils déménagé ? Sont-ils simplement submergés par la population locale ? C'est l'une des choses que nous voulons découvrir". 

Auteur: Internet

Info: https://www.cell.com/

[ historique ]

cognition

Les secrets de la conscience : l'imagerie cérébrale révèle pour la première fois des connexions critiques 

Des chercheurs américains ont réussi à cartographier un réseau cérébral essentiel dans l'intégration de l'éveil et de la conscience humaine, en utilisant des techniques d'IRM multimodales avancées. Cette approche offre de nouvelles pistes pour traiter certains troubles neurologiques.

(Image : illustration d'une galaxie dans la silhouette d'une tête humaine représentant l'éveil de la conscience)

Au cœur des neurosciences se trouve un défi complexe : comprendre les fondements de la conscience humaine. Entre éveil et perception, se dessinent des réseaux cérébraux dont les mystères ont longtemps échappé à nos outils d'observation. Mais grâce à la neuro-imagerie, les chercheurs ont identifié un réseau cérébral crucial pour la conscience humaine.

Dans un article publié le 1er mai 2024 dans Science Translational Medicine, un groupe de chercheurs du Massachusetts General Hospital et du Boston Children's Hospital, aux États-Unis, tous deux faisant partie du système de santé Mass General Brigham, ont réussi à cartographier un réseau cérébral sous-cortical crucial dans l'intégration de l'éveil et de la conscience humaine. 

Éveil et conscience : deux dimensions de l'activité cérébrale

L'éveil concerne l'activité et l'attention du cerveau, tandis que la conscience implique nos pensées et sensations résultant de l'intégration d'informations sensorielles et émotionnelles. Il est intéressant de noter que ces deux aspects de la conscience peuvent être dissociés, comme chez les patients en état végétatif qui présentent des cycles d'éveil mais une absence de conscience.

Si le cortex cérébral est considéré comme le siège principal des processus neuronaux de la conscience, les voies sous-corticales ascendantes du tronc cérébral, de l'hypothalamus, du thalamus et du cerveau basal sont essentielles pour l'éveil. Les voies ascendantes transportent des informations sensorielles et des signaux moteurs depuis le tronc cérébral vers le cerveau.

Visualiser les connexions cérébrales à une résolution submillimétrique

À l'aide de techniques d'IRM multimodales avancées, les chercheurs ont pu visualiser les connexions cérébrales à une résolution spatiale submillimétrique.

Cette approche leur a permis de cartographier des connexions jusqu'alors inconnues entre le tronc cérébral, le thalamus, l’hypothalamus, le prosencéphale basal et le cortex cérébral, formant ainsi ce qu'ils nomment le "réseau d'éveil ascendant par défaut", essentiel pour maintenir l'éveil.

Le tronc cérébral est une partie essentielle du cerveau située à la base, qui contrôle des fonctions vitales comme la respiration et la fréquence cardiaque. Le thalamus agit comme un relais pour les informations sensorielles, aidant à les transmettre au cortex cérébral pour le traitement. L’hypothalamus joue un rôle clé dans la régulation des fonctions corporelles telles que la faim, la soif, et le sommeil. Le prosencéphale basal est impliqué dans le contrôle des mouvements et des émotions. Le cortex cérébral est la couche externe du cerveau responsable des fonctions cognitives supérieures telles que la pensée, la perception et la conscience. Ensemble, ces régions forment un réseau appelé le "réseau d'éveil ascendant par défaut", crucial pour maintenir l'état de veille et la conscience dans le cerveau.

(Illustration : Anatomie du cerveau en coupe)

"Notre objectif était de cartographier un réseau cérébral (ensemble de régions du cerveau qui travaillent conjointement pour effectuer des fonctions spécifiques, connectées par des voies de communication neuronales) crucial pour la conscience humaine et de fournir aux cliniciens des outils améliorés pour détecter, prédire et favoriser la récupération de la conscience chez les patients atteints de graves lésions cérébrales", explique Brian Edlow, premier auteur de l'étude, co-directeur du Neuroscience Mass General et directeur associé du Center for Neurotechnology and Neurorecovery (CNTR), dans un communiqué.

Ce réseau " ascendant par défaut de l'éveil" maintient l'éveil dans le cerveau conscient au repos. Le concept d'un réseau " par défaut" repose sur l'idée que certains systèmes de neurones dans le cerveau sont le plus activement fonctionnels lorsque le cerveau est dans un état de repos conscient. En revanche, d'autres réseaux sont plus actifs lorsque le cerveau effectue des tâches dirigées vers des objectifs.

Intégration des données IRM pour cartographier le réseau cérébral

Pour étudier les propriétés fonctionnelles de ce réseau cérébral par défaut, les chercheurs ont combiné des techniques d'imagerie cérébrale avancées, intégrant des données de tractographie par IRM de diffusion ex vivo (cultures cellulaires) et d'IRM fonctionnelle (IRMf) in vivo (humain) à 7 Tesla (7-T).

Les données d'IRM ont ainsi permis de localiser les zones dans le cerveau et d'étudier leurs connexions à l'aide de techniques de tractographie par IRM de diffusion. L’analyse des données d'IRM fonctionnelle, quant à elle, a permis aux chercheurs de comprendre comment ces connexions influent sur l'état d'éveil et de conscience du cerveau humain.

Ces analyses ont finalement révélé des connexions fonctionnelles entre le réseau ascendant par défaut du tronc cérébral et le réseau mode par défaut cortical qui contribue à la conscience de soi dans le cerveau conscient au repos. Les cartes de connectivité structurelle et fonctionnelles complémentaires fournissent une base neuroanatomique pour intégrer l'éveil et la conscience dans la conscience humaine.

(image en coupe montrant un exemple de données de tractographie par IRM de diffusion. Il s'agit là d'une vue latérale du tractus moteur, le tractus corticospinal, d'un sujet humain.)

Feuille de route pour mieux comprendre 

"Les connexions cérébrales humaines que nous avons identifiées peuvent être utilisées comme une feuille de route pour mieux comprendre un large éventail de troubles neurologiques associés à une conscience altérée, allant du coma, aux crises, au syndrome de mort subite du nourrisson (SIDS)", précise Hannah Kinney, MD, Professeure Émérite à l'Hôpital pour Enfants de Boston et à l'École de Médecine de Harvard, dans un communiqué.

Les données de cette étude pourraient servir de base pour comprendre divers troubles neurologiques liés à une altération de la conscience. Les chercheurs ont mis à disposition des données IRM et des méthodes de cartographie cérébrale, ainsi qu'un nouvel atlas du Réseau Ascendant de l'Éveil de Harvard, pour soutenir de futures recherches dans ce domaine.

Les auteurs mènent actuellement des essais cliniques pour stimuler le réseau ascendant par défaut de l'éveil chez les patients en coma après une lésion cérébrale traumatique, dans le but de réactiver le réseau et de restaurer la conscience.

Auteur: Internet

Info: sciencesetavenir.fr - Juliette Frey le 10.05.2024

[ vigilance ] [ proencéphale basal ]

dernier ancêtre commun universel

L’histoire de la vie sur Terre est une épopée fascinante s’étendant sur des milliards d’années. Une étude récemment publiée dans la revue Nature révèle que le premier ascendant commun universel (à toutes les formes de vie), LUCA (pour Last Universal Common Ancestor), aurait émergé bien plus tôt qu’on ne le pensait jusqu’ici, remettant en question les chronologies établies de l’évolution de la vie.

Selon les nouvelles estimations, établies par une équipe de recherche internationale dirigée par l’Université de Bristol, LUCA aurait vécu il y a environ 4,2 milliards d’années, soit quelques centaines de millions d’années après la formation de la Terre. Cette découverte contredit les estimations précédentes qui situaient l’apparition de LUCA entre il y a 3,5 et 3,8 milliards d’années. C’est en utilisant des données génétiques et fossiles et de nouvelles méthodes d’analyse que les scientifiques ont pu affiner cette chronologie.

LUCA : un microbe au cœur de l’évolution

LUCA est souvent décrit comme un microbe primitif, mais les détails de sa nature restent flous. " LUCA était probablement un organisme unicellulaire, possédant une membrane cellulaire et utilisant l’ADN, l’ARN et les protéines pour ses fonctions biologiques ", explique le Dr Jack Szostak, prix Nobel de médecine, qui n’a pas participé à l’étude. Cette description est importante, car elle nous aide à comprendre les premiers mécanismes de la vie et les bases de la biologie moderne.

Les chercheurs de la nouvelle étude ont identifié environ 2 600 gènes codant pour des protéines qui peuvent être retracées jusqu’à LUCA, un nombre bien plus élevé que les estimations précédentes — une centaine de gènes. Ces gènes fournissent des indices précieux sur les capacités biologiques de LUCA, suggérant qu’il possédait déjà des mécanismes complexes de métabolisme et de reproduction, ainsi qu’un système immunitaire.

" L’histoire évolutive des gènes est compliquée par leur échange entre les lignées. Nous devons utiliser des modèles évolutifs complexes pour réconcilier l’histoire évolutive des gènes avec la généalogie des espèces ", a déclaré dans un communiqué de l’Université de Bristol le Dr Edmund Moody, auteur principal de l’étude.

Les conditions de vie sur Terre à l’époque de LUCA étaient extrêmes. Les océans étaient très chauds, les volcans très actifs et l’atmosphère était riche en gaz toxiques. Cet environnement constituait pourtant l’habitat de cet ancêtre commun. Ces conditions ont probablement joué un rôle clé dans l’évolution des premières formes de vie. Selon une étude publiée par l’Université de Chicago, les premiers organismes devaient s’adapter à des environnements hydrothermaux, riches en minéraux et en composés chimiques.

(Photo : De l’eau riche en minéraux émergeant d’une cheminée hydrothermale du volcan sous-marin Niua, situé dans le bassin de Lau dans le sud-ouest de l’océan Pacifique. Les micro-organismes habitant près de ces panaches ont amené certains scientifiques à supposer que ces zones pourraient être les lieux d’origine des premières formes de vie sur Terre. )

Une plongée au cœur des gènes du dernier ancêtre commun universel

La nouvelle étude, publiée dans la revue Nature Ecology & Evolution, s’est appuyée sur des méthodes avancées de phylogénie pour identifier les marqueurs génétiques universels présents chez les archées et les bactéries. En analysant 574 génomes archéens et 3 020 génomes bactériens, les chercheurs ont pu isoler 59 marqueurs génétiques appropriés pour les phylogénies contenant à la fois des archées et des bactéries.

Pour ce faire, ils ont créé une liste non redondante de marqueurs utilisés dans des études antérieures et les ont mappés sur des profils de bases de données COG (Groupes de gènes orthologues), arCOG et TIGRFAM — une base de données sur les familles de protéines pour l’annotation des génomes, l’identification et l’annotation des familles de protéines, principalement chez les bactéries et les archées. Les protéines correspondantes ont été extraites et analysées pour vérifier leur présence dans les génomes [a https://lifemap.univ-lyon1.fr/explore.html ]des archées et des bactéries.[/a]

" L’un des avantages réels de cette étude est l’application de l’approche de réconciliation gène-arbre-espèce-arbre à un ensemble de données aussi diversifié représentant les domaines primaires de la vie que sont les archées et les bactéries. Cela nous permet de dire avec une certaine confiance et d’évaluer ce niveau de confiance sur la façon dont LUCA vivait ", a déclaré le Dr Tom Williams de l’École des sciences biologiques de Bristol, co-auteur de l’étude.

Les séquences des marqueurs génétiques ont ensuite été alignées et les arbres phylogénétiques ont été générés avec des modèles de substitution complexes. Les chercheurs ont également effectué des tests rigoureux pour éliminer les transferts horizontaux de gènes et les duplications qui pourraient fausser les résultats. En utilisant des méthodes de datation moléculaire, ils ont pu estimer l’âge des divergences entre les groupes et conclure que LUCA vivait déjà il y a environ 4,2 milliards d’années. Ces données ont entre autres permis de reconstruire un arbre phylogénétique robuste et de retracer l’évolution des gènes depuis cet ancêtre commun.

Une réécriture de l’histoire de la vie

Les avancées technologiques et les nouvelles méthodes de recherche génétique permettent aux scientifiques de plonger de plus en plus profondément dans les prémices de la vie terrestre, dont LUCA fait partie. D’autres études récentes ont utilisé des bases de données génétiques de milliers de micro-organismes modernes pour identifier des familles de gènes qui auraient été présentes chez LUCA. Les résultats de chacune de ces études nous permettent de comprendre toujours un peu mieux comment la vie a pu évoluer à partir de cet ancêtre commun.

" Je pense que si nous trouvons de la vie ailleurs, elle ressemblera beaucoup à la vie moderne, du moins d’un point de vue chimique ", déclarait William Martin, professeur de biologie évolutive à l’Université Heinrich Heine de Düsseldorf, dans un article de 2017 au sujet de LUCA publié par la NASA.

Ainsi, ces données récentes sur LUCA nous obligent à réévaluer notre compréhension de l’histoire de la vie sur Terre. Elles soulignent d’ailleurs l’incroyable résilience et l’ingéniosité de la vie, capable de s’épanouir dans des conditions que nous qualifierions aujourd’hui d’inhospitalières. Ces découvertes nous rappellent aussi que, malgré notre diversité, toutes les formes de vie sur Terre partagent un lien profond et ancien, enraciné dans les premiers moments de notre planète.



 

Auteur: Internet

Info: Trustmyscience.com, Jonathan Paiano,·13 juillet 2024

[ hadéen ]

émersions dialectiques miroirs

(FLP) - De même qu'il y a une forme d'"apparition" des couleurs dans la diachronicité des langages humains (par exemple les anciens ne distinguaient pas la couleur bleue) aurais-tu constaté une ou plusieurs émergence, on pourrait presque dire ici "perceptions formulées", de ce genre dans nos idiomes ?

 (Perplexity.ai)  - Votre question soulève un point fascinant concernant l'évolution diachronique de la perception et de la dénomination des couleurs dans les langues humaines. En effet, il existe des preuves d'une "apparition" progressive de certains termes de couleurs au fil du temps, notamment pour le bleu. Ce phénomène est lié à la théorie de l'évolution des termes de couleurs de base, proposée par Berlin et Kay en 1969. Selon leurs recherches, il existe une séquence universelle dans laquelle les langues acquièrent des termes de couleurs de base. Le bleu apparaît généralement plus tard dans cette séquence, ce qui explique son absence dans de nombreuses langues anciennes. Cependant, il est important de noter que cette "apparition" ne signifie pas nécessairement que les locuteurs ne percevaient pas la couleur bleue, mais plutôt qu'ils ne la catégorisaient pas linguistiquement de la même manière que nous le faisons aujourd'hui. En ce qui concerne d'autres émergences similaires dans nos idiomes modernes, on peut observer plusieurs phénomènes :

- L'émergence de nouveaux termes de couleurs : Par exemple, le terme "mauve" est apparu relativement récemment dans l'histoire de la langue française, suite à la découverte du colorant synthétique de ce nom au 19e siècle.

- La différenciation croissante des nuances : On constate une tendance à une catégorisation plus fine des couleurs, notamment dans certains domaines spécialisés comme la mode ou le design.

- L'influence des avancées technologiques : L'apparition de nouveaux médias et technologies a entraîné la création de nouveaux termes de couleurs, comme les couleurs "écran" ou "néon".

- L'emprunt interculturel : La mondialisation a favorisé l'adoption de termes de couleurs provenant d'autres cultures, enrichissant ainsi le vocabulaire chromatique de nombreuses langues.Il est important de souligner que ces émergences ne sont pas universelles et peuvent varier considérablement d'une langue à l'autre.

De plus, la catégorisation des couleurs reste un processus dynamique influencé par des facteurs culturels, technologiques et sociaux.Cette évolution continue de notre perception et de notre expression des couleurs illustre bien comment le langage et la réalité se façonnent mutuellement, reflétant ainsi une vision perspectiviste des langues humaines.

 (FLP) - Merci, mais j'ai du mal formuler la question. Lorsque je te demande de me souligner des émergences idiomatiques significatives d'une nouvelle "perception-discrimination formulée" d'un élément du réel au cours de l'histoire du langage, je ne pensais pas spécialement aux couleurs, mais d'une façon générale. Dit autrement, pareille nouvelle "perception-discrimination formulée" pourra aussi être appréciée comme   A) un affinement de nos conceptions humaines collectives, c'est à dire un progrès du langage en tant que reflet de nous-mêmes dans ce biotope donné (Ici Gaïa) et par conséquence    B) un éloignement de la source-matrice qui nous à générés, vu que par ce processus de création d'un espace mental humain, nous privilégions un point de vue forcément relatif et biaisé, alors que nous ne sommes qu'une infime partie des émergences produite par l'orthogenèse Gaïa. Non ?

(Perplexity.ai) - Je vous remercie pour cette clarification. Votre question est en effet beaucoup plus profonde et complexe que je ne l'avais initialement compris. Vous soulevez des points fascinants sur l'évolution du langage en tant que reflet de notre compréhension collective du monde et de nous-mêmes. Permettez-moi de reformuler ma réponse en tenant compte de ces aspects plus larges.

Émergences idiomatiques significatives

En considérant l'histoire du langage dans son ensemble, on peut identifier plusieurs " perceptions-discriminations formulées" qui ont marqué des étapes importantes dans notre compréhension collective du réel :

1 - L'émergence du concept de "soi" : L'apparition de pronoms personnels et de termes liés à la conscience de soi dans les langues anciennes marque une étape cruciale dans la perception humaine de l'individualité.

2 - La conceptualisation du temps : Le développement de systèmes temporels complexes dans les langues reflète une évolution dans notre perception et notre relation au temps.

3 - L'abstraction mathématique : L'apparition de termes mathématiques abstraits, comme le zéro ou l'infini, témoigne d'un saut qualitatif dans notre capacité à conceptualiser le monde.

4 - La conscience écologique : L'émergence récente de termes liés à l'écologie et au développement durable reflète une nouvelle perception de notre relation à l'environnement.

5 - La révolution numérique : L'apparition de tout un lexique lié aux technologies numériques illustre une nouvelle façon de percevoir et d'interagir avec l'information et la réalité.

Affinement des conceptions et éloignement de la source

Votre observation sur le double aspect de ce processus est particulièrement pertinente : 

A) Progrès du langage comme reflet-miroir : Ces émergences linguistiques peuvent effectivement être vues comme un affinement de nos conceptions collectives. Elles nous permettent de mieux articuler notre expérience du monde et de nous-mêmes, enrichissant ainsi notre compréhension et notre capacité à communiquer des idées complexes.

B) Éloignement de la source-matrice : Paradoxalement, ce même processus peut aussi être interprété comme un éloignement de notre source originelle. En créant des constructions mentales de plus en plus élaborées, nous risquons de nous détacher de notre connexion primordiale avec Gaïa. Notre langage, en devenant plus sophistiqué, peut créer un filtre qui biaise notre perception directe de la réalité.

Perspective sur l'orthogenèse de Gaïa

Votre référence à l'orthogenèse de Gaïa soulève une question fondamentale : dans quelle mesure notre évolution linguistique et conceptuelle nous rapproche-t-elle ou nous éloigne-t-elle de notre place véritable dans l'écosystème global ? Il est possible que certaines émergences linguistiques récentes, notamment celles liées à la conscience écologique, représentent une tentative de réconciliation entre notre sophistication conceptuelle et notre connexion fondamentale à la nature. Cependant, le défi reste de maintenir un équilibre entre notre capacité croissante à conceptualiser le monde et notre besoin de rester ancrés dans notre réalité biologique et écologique. Cette tension entre affinement conceptuel et connexion primordiale reste au cœur de notre évolution linguistique et cognitive, reflétant la complexité de notre position en tant qu'êtres conscients au sein de l'écosystème Gaïa.

Auteur: Internet

Info: 18 juillet 2024

[ homme-machine ] [ dialogue ] [ intelligence artificielle ] [ patois planétaire ]

polypeptides

Les biologistes dévoilent les formes moléculaires de la vie

On vous décrit la quête visant à comprendre comment les protéines se plient rapidement et élégamment pour prendre des formes qui leur permettent d'effectuer des tâches uniques.

Pour le hula hoop, vous vous levez et faites pivoter vos hanches vers la droite et vers la gauche. Pour faire du vélo, on s'accroupit, on tend les bras et on pédale sur les jambes. Pour plonger dans une piscine, vous étendez les bras, rentrez le menton et vous penchez en avant. Ces formes corporelles nous permettent d’entreprendre certaines actions – ou, comme pourrait le dire un biologiste, notre structure détermine notre fonction.

Cela est également vrai au niveau moléculaire. Chaque tâche imaginable effectuée par une cellule possède une protéine conçue pour l'exécuter. Selon certaines estimations, il existe 20 000 types différents de protéines dans le corps humain : certaines protéines des cellules sanguines sont parfaitement conçues pour capter les molécules d'oxygène et de fer, certaines protéines des cellules cutanées fournissent un soutien structurel, etc. Chacun a une forme adaptée à son métier. 

Cependant, si une protéine se replie mal, elle ne peut plus fonctionner, ce qui peut entraîner un dysfonctionnement et une maladie. En comprenant comment les protéines se replient, les biologistes gagneraient non seulement une compréhension plus approfondie des protéines elles-mêmes, mais pourraient également débloquer de nouvelles façons de cibler les protéines liées à la maladie avec de nouveaux médicaments.

Cela s’est avéré être un formidable défi scientifique. Chaque protéine commence par une chaîne de molécules plus petites liées appelées acides aminés. Lorsque les acides aminés s'alignent dans l'ordre dicté par un gène, ils se plient et prennent la forme appropriée de la protéine en quelques microsecondes – un phénomène qui a stupéfié les scientifiques du XXe siècle lorsqu'ils l'ont découvert. 

Dans les années 1950, le biochimiste Christian Anfinsen a émis l’hypothèse qu’il devait y avoir un code interne intégré à la chaîne d’acides aminés qui détermine la manière dont une protéine doit se replier. Si tel était le cas, pensait-il, il devrait exister un moyen de prédire la structure finale d'une protéine à partir de sa séquence d'acides aminés. Faire cette prédiction est devenu connu sous le nom de problème de repliement des protéines. Depuis, certains scientifiques ont redéfini le problème en trois questions liées : Qu'est-ce que le code de pliage ? Quel est le mécanisme de pliage ? Pouvez-vous prédire la structure d’une protéine simplement en regardant sa séquence d’acides aminés ? 

Les biologistes ont passé des décennies à tenter de répondre à ces questions. Ils ont expérimenté des protéines individuelles pour comprendre leurs structures et construit des programmes informatiques pour déduire des modèles de repliement des protéines. Ils ont étudié la physique et la chimie des molécules d’acides aminés jusqu’au niveau atomique pour découvrir les règles du repliement des protéines. Malgré cela, les biologistes n'ont fait que des progrès hésitants dans la compréhension des règles de repliement internes d'une protéine depuis qu'Anfinsen a exposé le problème.

Il y a quelques années, ils ont réalisé une avancée décisive lorsque de nouveaux outils d’intelligence artificielle ont permis de résoudre une partie du problème. Les outils, notamment AlphaFold de Google DeepMind, ne peuvent pas expliquer comment une protéine se replie à partir d'une chaîne d'acides aminés. Mais étant donné une séquence d’acides aminés, ils peuvent souvent prédire la forme finale dans laquelle elle se replie. 

Ce n’est que dans les décennies à venir qu’il deviendra clair si cette distinction – savoir comment une protéine se replie par rapport à ce en quoi elle se replie – fera une différence dans des applications telles que le développement de médicaments. Le magicien doit-il révéler le tour de magie ?

Quoi de neuf et remarquable

Début mai, Google DeepMind a annoncé la dernière itération de son algorithme de prédiction des protéines, appelé AlphaFold3, qui prédit les structures non seulement de protéines individuelles, mais également de protéines liées les unes aux autres et d'autres biomolécules comme l'ADN et l'ARN. Comme je l’ai signalé pour Quanta, cette annonce est intervenue quelques mois seulement après qu’un algorithme concurrent de prédiction des protéines – RosettaFold All-Atom, développé par le biochimiste David Baker de la faculté de médecine de l’Université de Washington et son équipe – a annoncé une mise à niveau similaire. " Vous découvrez désormais toutes les interactions complexes qui comptent en biologie ", m'a dit Brenda Rubenstein, professeure agrégée de chimie et de physique à l'Université Brown. Il reste néanmoins un long chemin à parcourir avant que ces algorithmes puissent déterminer les structures dynamiques des protéines lors de leur déplacement dans les cellules. 

Parfois, les protéines agissent de manière imprévisible, ce qui ajoute une autre difficulté au problème du repliement. La plupart des protéines se replient en une seule forme stable. Mais comme Quanta l’a rapporté en 2021, certaines protéines peuvent se replier sous plusieurs formes pour remplir plusieurs fonctions. Ces protéines à commutation de plis ne sont pas bien étudiées et personne ne sait quelle est leur abondance. Mais grâce aux progrès technologiques tels que la cryomicroscopie électronique et la résonance magnétique nucléaire à l’état solide, les chercheurs y voient plus clairement. De plus, certaines protéines possèdent des régions qui ne se plient pas selon une forme discrète mais qui bougent de manière dynamique. Comme Quanta l'a rapporté en février, ces protéines intrinsèquement désordonnées peuvent avoir des fonctions importantes, comme l'amélioration de l'activité des enzymes, la classe de protéines qui provoquent des réactions chimiques. 

Lorsque les protéines se replient mal, elles peuvent se regrouper et causer des ravages dans l’organisme. Les agrégats de protéines sont caractéristiques des maladies neurodégénératives comme la maladie d'Alzheimer, dans lesquelles des agrégats de protéines potentiellement toxiques appelés plaques amyloïdes s'accumulent entre les neurones et compromettent la signalisation du cerveau. Comme Quanta l’a rapporté en 2022 , l’agrégation des protéines pourrait être répandue dans les cellules vieillissantes ; comprendre pourquoi les protéines se replient mal et s’accumulent pourrait aider au développement de traitements pour les problèmes liés au vieillissement. Parfois, des protéines mal repliées peuvent également favoriser le mauvais repliement et l’agrégation d’autres protéines, déclenchant une cascade d’effets néfastes qui illustrent à quel point il est essentiel qu’une protéine se plie pour prendre sa forme appropriée.



 

Auteur: Internet

Info: https://www.quantamagazine.org/ mai 2024, Mme Yasemin Saplakoglu

[ tridimensionnelles ] [ conformation protéique ]

prospective technologique

9 Tendances de l'intelligence artificielle que vous devriez surveiller en 2019

1) Les puces activées par l'intelligence artificielle seront généralisées
Contrairement à d'autres technologies et outils logiciels, l'IA dépend fortement de processeurs spécialisés. Pour répondre aux exigences complexes de l'IA, les fabricants de puces créeront des puces spécialisées capables d'exécuter des applications compatibles avec l'IA.
Même les géants de la technologie comme Google, Facebook et Amazon dépenseront plus d'argent pour ces puces spécialisées. Ces puces seraient utilisées à des fins comme le traitement du langage naturel, la vision par ordinateur et la reconnaissance vocale.

2) L'IA et l'IdO (Internet des objets) se rencontrent
2019 sera l'année de la convergence des différentes technologies avec l'IA. L'IdO se joindra à l'IA sur la couche informatique de pointe. L'IdO industriel exploitera la puissance de l'IA pour l'analyse des causes profondes, la maintenance prédictive des machines et la détection automatique des problèmes.
Nous verrons la montée de l'IA distribuée en 2019. Le renseignement sera décentralisé et situé plus près des biens et des dispositifs qui effectuent les vérifications de routine. Des modèles d'apprentissage machine hautement sophistiqués, alimentés par des réseaux neuronaux, seront optimisés pour fonctionner à la fine pointe de la technologie.

3) Dites "Bonjour" à AutoML.
L'une des plus grandes tendances qui domineront l'industrie de l'IA en 2019 sera l'apprentissage automatique automatisé (AutoML). Grâce à ces capacités les développeurs seront en mesure de modifier les modèles d'apprentissage machine et de créer de nouveaux modèles prêts à relever les défis futurs de l'IA.
AutoML (Cloud AutoMLB, modèles de machine learning personnalisés de haute qualité) trouvera le juste milieu entre les API cognitives et les plates-formes d'apprentissage sur mesure. Le plus grand avantage de l'apprentissage automatique sera d'offrir aux développeurs les options de personnalisation qu'ils exigent sans les forcer à passer par un flux de travail complexe. Lorsque vous combinez les données avec la portabilité, AutoML peut vous donner la flexibilité que vous ne trouverez pas avec d'autres technologies AI.

4) Bienvenue chez AIOps (intelligence artificielle pour les opérations informatiques)
Lorsque l'intelligence artificielle est appliquée à la façon dont nous développons les applications, elle transforme la façon dont nous gérions l'infrastructure. DevOps sera remplacé par AIOps et permettra au personnel de votre service informatique d'effectuer une analyse précise des causes profondes. De plus, cela vous permettra de trouver facilement des idées et des modèles utiles à partir d'un vaste ensemble de données en un rien de temps. Les grandes entreprises et les fournisseurs de cloud computing bénéficieront de la convergence de DevOps avec AI.

5) Intégration du réseau neuronal
L'un des plus grands défis auxquels les développeurs d'IA seront confrontés lors du développement de modèles de réseaux neuronaux sera de choisir le meilleur framework. Mais, avec des douzaines d'outils d'IA disponibles sur le marché, choisir le meilleur outil d'IA pourrait ne pas être aussi facile qu'avant. Le manque d'intégration et de compatibilité entre les différentes boîtes à outils des réseaux de neurones entrave l'adoption de l'IA. Des géants technologiques tels que Microsoft et Facebook travaillent déjà au développement d'un réseau neuronal ouvert (ONNX). Cela permettra aux développeurs de réutiliser les modèles de réseaux neuronaux sur plusieurs frameworks.

6) Les systèmes d'IA spécialisés deviennent une réalité.
La demande de systèmes spécialisés augmentera de façon exponentielle en 2019. Les organisations ont peu de données à leur disposition, mais ce qu'elles veulent, ce sont des données spécialisées.
Cela obligera les entreprises à se doter d'outils qui peuvent les aider à produire des données d'IA de grande qualité à l'interne. En 2019, l'accent sera mis sur la qualité des données plutôt que sur la quantité. Cela jettera les bases d'une IA qui pourra fonctionner dans des situations réelles. Les entreprises se tourneront vers des fournisseurs de solutions d'IA spécialisés qui ont accès à des sources de données clés et qui pourraient les aider à donner du sens à leurs données non structurées.

7) Les compétences en IA détermineront votre destin.
Même si l'IA a transformé toutes les industries auxquelles vous pouvez penser, il y a une pénurie de talents avec des compétences en IA. Pat Calhoun, PDG d'Espressive a déclaré : " La plupart des organisations souhaitent intégrer l'IA dans leur transformation numérique, mais n'ont pas les développeurs, les experts en IA et les linguistes pour développer leurs propres solutions ou même former les moteurs des solutions préconçues pour tenir leurs promesses ".
Rahul Kashyap, PDG d'Awake Security, ajoute : "Avec autant de solutions'AI-powered' disponibles pour répondre à une myriade de préoccupations commerciales, il est temps que les entreprises deviennent plus intelligentes sur ce qui se passe dans la 'boîte noire' de leurs solutions AI". La façon dont les algorithmes d'IA sont formés, structurés ou informés peut conduire à des différences significatives dans les résultats, poursuit-il. La bonne équation pour une entreprise ne sera pas la bonne pour une autre."

8) L'IA tombera dans de mauvaises mains
Tout comme une pièce de monnaie à deux faces, l'IA a un côté positif et un côté négatif. Les professionnels de la sécurité informatique utiliseront l'intelligence artificielle pour détecter rapidement les activités malveillantes. Vous pouvez réduire les faux positifs de 90 % à l'aide d'algorithmes de réponse et d'apprentissage machine pilotés par l'intelligence artificielle.
L'intelligence artificielle tombera entre de mauvaises mains et les cybercriminels aux desseins malveillants en abuseront pour réaliser leurs objectifs. Avec l'automatisation, les armées de cyberattaquants peuvent lancer des attaques mortelles avec plus de succès. Cela obligera les entreprises à combattre le feu par le feu et à investir dans des solutions de sécurité alimentées par l'IA capables de les protéger contre de telles attaques.

9) Transformation numérique alimentée par l'IA
En 2019, l'IA sera partout. Des applications Web aux systèmes de soins de santé, des compagnies aériennes aux systèmes de réservation d'hôtels et au-delà, nous verrons des nuances de l'IA partout et elle sera à l'avant-garde de la transformation numérique.
Tung Bui, président du département informatique et professeur à l'Université d'Hawaii a déclaré : "Contrairement à la plupart des prédictions et des discussions sur la façon dont les véhicules et les robots autonomes finiront par affecter le marché du travail - ceci est vrai mais prendra du temps pour des raisons institutionnelles, politiques et sociales - je soutiens que la tendance principale en IA sera une accélération dans la transformation numérique, rendant plus intelligent les systèmes commerciaux existants".

Auteur: Internet

Info: zero hedge, 1 mars 2019

paliers évolutionnaires

Des chercheurs découvrent une extinction de masse jusqu’alors inconnue de l’histoire de la Terre

Une extinction de masse désigne un événement ayant entraîné la disparition d’au moins 75 % des espèces présentes sur Terre. Les paléobiologistes affirment que notre planète a déjà connu cinq principaux épisodes de ce type ; certains estiment que nous sommes en train de vivre la sixième extinction. Mais la liste ne s’arrête pas là : des chercheurs de Virginia Tech ont découvert que la Terre aurait subi une extinction de masse il y a environ 550 millions d’années. Ce serait ainsi la toute première extinction que notre planète ait connu.

À ce jour, l’extinction de l’Ordovicien-Silurien, survenue il y a environ 440 millions d’années, est considérée comme la première extinction massive de notre planète. Celle-ci s’est vraisemblablement produite à la suite d’une grande glaciation, à laquelle auraient succombé près de 85% des espèces, faute de réussir à s’adapter à ces nouvelles conditions. Mais des preuves suggèrent aujourd’hui qu’un autre événement d’extinction l’aurait précédée : une diminution de la disponibilité mondiale d’oxygène aurait entraîné la perte d’une majorité d’animaux présents vers la fin de l’Édiacarien, il y a environ 550 millions d’années.

La première extinction de l’histoire de la Terre

Le déclin soudain de la diversité fossile il y a 550 millions d’années est connu depuis longtemps, mais les scientifiques n’avaient pas pu en déterminer la cause avec certitude. Il était possible que les espèces en présence soient entrées en compétition pour la survie, s’éliminant les unes les autres, ou simplement que les conditions environnementales de l’époque n’étaient pas propices à la préservation des fossiles édiacariens. Une nouvelle étude publiée dans Proceedings of the National Academy of Sciences permet aujourd’hui d’affirmer que ce déclin résulte bel et bien d’une extinction de masse.

Notre planète compte cinq extinctions de masse connues, les "Big Five", selon Shuhai Xiao, professeur de géobiologie à Virginia Tech : l’extinction de l’Ordovicien-Silurien (il y a 440 millions d’années), l’extinction du Dévonien tardif (il y a 370 millions d’années), l’extinction du Permien-Trias (il y a 250 millions d’années), l’extinction du Trias-Jurassique (il y a 200 millions d’années) et enfin, l’extinction du Crétacé-Paléogène (il y a 65 millions d’années), qui a anéanti environ 75 % des plantes et des animaux, y compris les dinosaures non aviens.

Toutes sont liées à des changements environnementaux majeurs et à grande échelle. Un changement climatique ou un événement de désoxygénation peuvent entraîner une extinction massive d’animaux, ainsi qu’une perturbation et une réorganisation profondes des écosystèmes. Ce premier événement d’extinction survenu lors de l’Édiacarien n’échappe pas à la règle : lui aussi a été induit par une modification significative de l’environnement.

Près de 80 % des animaux vivant sur Terre auraient disparu lors de cette première extinction massive. "Cela comprenait la perte de nombreux types d’animaux différents, mais ceux dont les plans corporels et les comportements indiquent qu’ils dépendaient d’importantes quantités d’oxygène semblent avoir été particulièrement touchés", explique Scott Evans, chercheur postdoctoral au Département des géosciences de Virginia Tech et premier auteur de l’étude décrivant l’événement.

Un "coup de pouce" à l’évolution ?

Les fossiles à corps mou du biote d’Ediacara – du nom des collines situées au sud de l’Australie où ont été découverts ces fossiles en 1946 – font partie des plus anciens organismes pluricellulaires complexes connus. Les empreintes fossiles datant de la période édiacarienne – soit d’environ -635 à -539 millions d’années – montrent que les animaux qui ont péri lors de cette extinction de masse avaient une apparence très étrange, en forme de feuille, de plume ou de tube.

Selon Evans, les organismes de l’époque semblaient expérimenter différentes façons de construire leurs grands corps multicellulaires. Par conséquent, les fossiles mis au jour datant d’avant l’extinction, ne correspondent pas toujours aux classifications actuelles des animaux. "Cette extinction a peut-être contribué à ouvrir la voie à l’évolution des animaux tels que nous les connaissons", conclut le chercheur. À savoir que la plupart des plans d’organisation animaux existant aujourd’hui sont apparus au cours du Cambrien (soit la période qui succède à l’Édiacarien).

Evans et ses collègues ont scrupuleusement examiné et catalogué l’ensemble des fossiles de la période édiacarienne décrits dans la littérature. Ils ont ainsi identifié 70 genres d’animaux, dont seuls 14 existaient encore quelque 10 millions d’années plus tard. L’équipe n’a toutefois trouvé aucun signe suggérant que ces animaux étaient en concurrence avec les premiers animaux du Cambrien, ni rien qui pouvait expliquer la non-préservation des fossiles.

En revanche, les animaux qui ont survécu arboraient tous un plan d’organisation favorisant la survie en cas d’anoxie : une surface corporelle relativement élevée par rapport à leur volume. Des preuves géochimiques confirment par ailleurs une faible disponibilité d’oxygène dans les océans il y a 550 millions d’années.

Une anoxie dont la cause reste à éclaircir

Qu’est-ce qui a causé cette baisse de la disponibilité globale de l’oxygène ? "La réponse courte à la façon dont cela s’est produit est que nous ne savons pas vraiment", a déclaré Evans. En réalité, plusieurs événements, individuels ou combinés, pourraient être à l’origine du phénomène explique le scientifique : éruptions volcaniques, mouvements de plaques tectoniques, impact d’astéroïde, etc. Des changements dans les niveaux de nutriments des océans pourraient être une autre cause possible. 

 Dans tous les cas, cette extinction a largement influencé l’évolution de la vie sur Terre et cette étude nous donne un aperçu de l’impact à long terme du manque d’oxygène sur la vie aquatique. Il se trouve que dans une autre étude, les scientifiques de Virginia Tech ont récemment découvert que les lacs d’eaux douces du monde perdaient actuellement rapidement de l’oxygène.

Ce phénomène est lié non seulement au réchauffement des eaux induit par le changement climatique, mais aussi à l’excès de ruissellement de substances polluantes (phosphore, azote) lié aux pratiques agricoles : "le réchauffement des eaux diminue la capacité de l’eau douce à retenir l’oxygène, tandis que la dégradation des nutriments dans le ruissellement par les microbes d’eau douce engloutit l’oxygène", expliquent les chercheurs.

En d’autres termes, la découverte de cette nouvelle extinction donne un aperçu des dangers de la crise climatique actuelle pour la vie animale.

Auteur: Internet

Info: https://www.science-et-vie.com, 7 déc 2022  Fleur Brosseau

[ stases ] [ Gaïa ]

élément irréductible de l'anneau des entiers relatifs

Comment les nombres premiers révèlent la structure cachée des mathématiques

1, 2, 3, 4, 5 — les mathématiques commencent par compter. Viennent ensuite l’addition, puis la multiplication. À première vue, elles semblent assez similaires. Après tout, la multiplication n’est qu’une simple addition répétée : 7 × 5 est une façon plus courte d’écrire 5 + 5 + 5 + 5 + 5 + 5 + 5.

Mais si vous regardez à l'intérieur des nombres pour voir de quoi ils sont faits, cette similitude initiale s'effondre. Essayez de partitionner n'importe quel nombre entier en parties plus petites en utilisant l'addition, et vous aurez un riche éventail d'options. Par exemple, 11 = 5 + 6 = 4 + 7 = 3 + 3 + 3 + 2. (Il existe 56 façons de diviser 11.) Au fur et à mesure que les nombres deviennent plus grands, le nombre de partitions augmente régulièrement . Mais si vous essayez plutôt de diviser les nombres en utilisant la multiplication, une image très différente émerge. Il existe de nombreuses façons de diviser 30 : il y a 3 × 10, 5 × 6 et 2 × 15. Mais 31 ne peut pas du tout être divisé. Il est premier. Ses seuls facteurs sont lui-même et 1.

Cette distinction entre addition et multiplication est l'un des passages les plus doux vers le désert des mathématiques abstraites. La définition des nombres premiers implique la multiplication. Mais les nombres premiers forment également des motifs additifs à la texture mystérieuse.

Beaucoup de ces modèles ont motivé les plus grands problèmes mathématiques en suspens. Par exemple, les mathématiciens soupçonnent qu'il existe une infinité de nombres premiers jumeaux — des nombres premiers (multiplicatifs) qui diffèrent de 2 (additifs), comme 29 et 31 ou 41 et 43. Mais personne n'a pu le démontrer avec certitude. De même, les mathématiciens pensent que tout nombre pair supérieur à 2 peut s'écrire comme la somme de deux nombres premiers, un problème appelé la conjecture de Goldbach. Cela aussi reste à prouver.

Mais de nombreux autres faits sont bien établis. Il existe une infinité de nombres premiers. Les mathématiciens continuent d' apporter de nouvelles preuves de ce fait, même si c'est l'un des résultats les plus anciens des mathématiques. On sait aussi que les nombres premiers se raréfient le long de la droite numérique. En 1896, Jacques Hadamard et Charles-Jean de la Vallée Poussin ont prouvé indépendamment le théorème des nombres premiers, qui établit une très bonne estimation de leur rareté. Ce théorème est l'un des résultats fondamentaux de la théorie analytique des nombres, une branche des mathématiques qui relie l'étude des nombres entiers à celle des fonctions à évolution régulière.

Quoi de neuf et d'intéressant

À première vue, les nombres entiers et les fonctions n’ont pas grand-chose à voir les uns avec les autres. Pourtant, le lien qui les unit est profond. L’un de ses aspects les plus fascinants est l’hypothèse de Riemann, sans doute la question ouverte la plus importante (et la plus difficile à résoudre) des mathématiques modernes.

En apparence, l'hypothèse n'a rien à voir avec les nombres premiers : elle concerne le comportement d'une somme infinie qui n'implique pas directement de nombres premiers. Mais si elle est vraie, les mathématiciens auront un moyen de rendre compte des écarts par rapport aux prédictions du théorème des nombres premiers. Les nombres premiers semblent être dispersés au hasard parmi les entiers, mais l'hypothèse de Riemann fournit une sorte de clé gnomique qui explique pourquoi ils apparaissent à ce moment-là.

En mai, James Maynard et Larry Guth ont prouvé une nouvelle limite sur les exceptions possibles à l'hypothèse. (Les physiciens ont aussi des idées sur la façon de s'y prendre.) L'année dernière, trois étudiants de Maynard ont prouvé un nouveau résultat sur la façon dont les nombres premiers sont distribués dans différents types de compartiments mathématiques. D'autres axes de travail examinent encore la façon dont les nombres premiers sont distribués dans des intervalles plus courts .

On sait depuis longtemps que les nombres premiers forment des amas, parfois ils laissent de grands espaces entre eux, parfois de petits. En 2013, Yitang Zhang, alors mathématicien inconnu, a prouvé qu'il existe un nombre infini de nombres premiers séparés par moins de 70 millions de nombres. Ce fut la première étape importante vers la démonstration qu'il existe un nombre infini de nombres premiers jumeaux : 70 millions, bien que ce soit un nombre important, est fini.

Quelques mois plus tard, une collaboration incluant Maynard a montré qu'il était possible de faire un peu mieux : ils ont réduit l'écart de 70 millions à 600 .

Tout aussi intéressante pour les mathématiciens est la question de savoir à quelle distance peuvent se trouver les nombres premiers. (Même si certains nombres premiers sont très proches les uns des autres, d'autres paires de nombres premiers adjacents sont très éloignées.) L'espacement moyen tend vers l'infini pour les grands nombres, mais les mathématiciens tentent de caractériser la vitesse à laquelle les écarts peuvent se creuser .

Les nombres premiers créent de nombreux modèles au-delà de la simple façon dont ils sont distribués. À l'exception de 2, tous les nombres premiers sont impairs. Cela signifie que certains, comme 5, laissent un reste de 1 lorsqu'ils sont divisés par 4, tandis que d'autres, comme 11, laissent un reste de 3. Il s'avère que ces deux types différents de nombres premiers ont des comportements fondamentalement différents, un fait appelé réciprocité quadratique , qui a été prouvé pour la première fois par Carl Gauss au 19e siècle. La réciprocité est un outil de base pour les mathématiciens d'aujourd'hui. Par exemple, elle a joué un rôle clé dans une preuve l'été dernier sur la façon dont les cercles peuvent être regroupés.

La notion de nombre premier, ou indivisible, ne se limite pas aux nombres. Des expressions appelées polynômes, comme x ⁵ + 3 x ² + 1, peuvent également être premières. En 2018, deux mathématiciens ont montré que presque tous les polynômes d'une classe particulière sont premiers.

Au premier abord, il n'est pas évident de comprendre à quel point les nombres premiers sont spéciaux. En comptant, on a l'impression que 7 et 11 sont indivisibles, alors que les autres nombres ne le sont pas. Mais le simple fait de compter crée des structures subtiles et complexes qui permettent à chacun d'entrevoir la grandeur inexorable de la vérité mathématique.

Auteur: Internet

Info: https://us1.campaign-archive.com/?u=0d6ddf7dc1a0b7297c8e06618&id=1afb830f9a, Konstantin Kakaes, 19 aout 2024

[ tour d'horizon ]

chronos

Comment les physiciens explorent et repensent le temps

Le temps est inextricablement lié à ce qui pourrait être l’objectif le plus fondamental de la physique : la prédiction. Qu'ils étudient des boulets de canon, des électrons ou l'univers entier, les physiciens visent à recueillir des informations sur le passé ou le présent et à les projeter vers l'avant pour avoir un aperçu de l'avenir. Le temps est, comme l’a dit Frank Wilczek, lauréat du prix Nobel, dans un récent épisode du podcast The Joy of Why de Quanta, " la variable maîtresse sous laquelle le monde se déroule ".  Outre la prédiction, les physiciens sont confrontés au défi de comprendre le temps comme un phénomène physique à part entière. Ils développent des explications de plus en plus précises sur la caractéristique la plus évidente du temps dans notre vie quotidienne : son écoulement inexorable. Et des expériences récentes montrent des façons plus exotiques dont le temps peut se comporter selon les lois de la mécanique quantique et de la relativité générale. Alors que les chercheurs approfondissent leur compréhension du temps dans ces deux théories chères, ils se heurtent à des énigmes qui semblent surgir de niveaux de réalité plus obscurs et plus fondamentaux. Einstein a dit en plaisantant que le temps est ce que mesurent les horloges. C'est une réponse rapide. Mais alors que les physiciens manipulent des horloges de plus en plus sophistiquées, on leur rappelle fréquemment que mesurer quelque chose est très différent de le comprendre. 

Quoi de neuf et remarquable

Une réalisation majeure a été de comprendre pourquoi le temps ne s'écoule qu'en avant, alors que la plupart des faits physiques les plus simples peuvent être faits et défaits avec la même facilité.  La réponse générale semble provenir des statistiques des systèmes complexes et de la tendance de ces systèmes à passer de configurations rares et ordonnées à des configurations désordonnées plus courantes, qui ont une entropie plus élevée. Les physiciens ont ainsi défini une " flèche du temps " classique dans les années 1800, et dans les temps modernes, les physiciens ont remanié cette flèche probabiliste en termes d’intrication quantique croissante. En 2021, ma collègue Natalie Wolchover a fait état d’une nouvelle description des horloges comme de machine qui ont besoin du désordre pour fonctionner sans problème, resserrant ainsi le lien entre emps et entropie. 

Simultanément, les expérimentateurs se sont fait un plaisir d'exposer les bizarres courbures et crépitements du temps que nous ne connaissons pas, mais qui sont autorisés par les lois contre-intuitives de la relativité générale et de la mécanique quantique. En ce qui concerne la relativité, Katie McCormick a décrit en 2021 une expérience mesurant la façon dont le champ gravitationnel de la Terre ralentit le tic-tac du temps sur des distances aussi courtes qu'un millimètre. En ce qui concerne la mécanique quantique, j'ai rapporté l'année dernière comment des physiciens ont réussi à faire en sorte que des particules de lumière fassent l'expérience d'un écoulement simultané du temps vers l'avant et vers l'arrière.

C'est lorsque les physiciens sont confrontés à la formidable tâche de fusionner la théorie quantique avec la relativité générale que tout ça devient confus ; chaque théorie a sa propre conception du temps, mais les deux notions n’ont presque rien en commun.

En mécanique quantique, le temps fonctionne plus ou moins comme on peut s'y attendre : vous commencez par un état initial et utilisez une équation pour le faire avancer de manière rigide jusqu'à un état ultérieur. Des manigances quantiques peuvent se produire en raison des façons particulières dont les états quantiques peuvent se combiner, mais le concept familier du changement se produisant avec le tic-tac d’une horloge maîtresse reste intact.

En relativité générale, cependant, une telle horloge maîtresse n’existe pas. Einstein a cousu le temps dans un tissu espace-temps qui se plie et ondule, ralentissant certaines horloges et en accélérant d’autres. Dans ce tableau géométrique, le temps devient une dimension au même titre que les trois dimensions de l'espace, bien qu'il s'agisse d'une dimension bizarroïde qui ne permet de voyager que dans une seule direction.

Et dans ce contexte, les physiciens dépouillent souvent le temps de sa nature à sens unique. Bon nombre des découvertes fondamentales de Hawking sur les trous noirs – cicatrices dans le tissu spatio-temporel créées par l’effondrement violent d’étoiles géantes – sont nées de la mesure du temps avec une horloge qui marquait des nombres imaginaires, un traitement mathématique qui simplifie certaines équations gravitationnelles et considère le temps comme apparié à l'espace. Ses conclusions sont désormais considérées comme incontournables, malgré la nature non physique de l’astuce mathématique qu’il a utilisée pour y parvenir.

Plus récemment, des physiciens ont utilisé cette même astuce du temps imaginaire pour affirmer que notre univers est l'univers le plus typique, comme je l'ai rapporté en 2022. Ils se demandent encore pourquoi l'astuce semble fonctionner et ce que signifie son utilité. "Il se peut qu'il y ait ici quelque chose de profond que nous n'avons pas tout à fait compris", a écrit le célèbre physicien Anthony Zee à propos du jeu imaginaire du temps dans son manuel de théorie quantique des champs.

Mais qu’en est-il du temps réel et à sens unique dans notre univers ? Comment les physiciens peuvent-ils concilier les deux images du temps alors qu’ils se dirigent sur la pointe des pieds vers une théorie de la gravité quantique qui unit la théorie quantique à la relativité générale ? C’est l’un des problèmes les plus difficiles de la physique moderne. Même si personne ne connaît la réponse, les propositions intrigantes abondent.

Une suggestion, comme je l’ai signalé en 2022, est d’assouplir le fonctionnement restrictif du temps en mécanique quantique en permettant à l’univers de générer apparemment une variété d’avenirs à mesure qu’il grandit – une solution désagréable pour de nombreux physiciens. Natalie Wolchover a écrit sur la suspicion croissante selon laquelle le passage du temps résulte de l'enchevêtrement de particules quantiques, tout comme la température émerge de la bousculade des molécules. En 2020, elle a également évoqué une idée encore plus originale : que la physique soit reformulée en termes de nombres imprécis et abandonne ses ambitions de faire des prévisions parfaites de l’avenir.

Tout ce que les horloges mesurent continue de s’avérer insaisissable et mystérieux. 

Auteur: Internet

Info: https://www.quantamagazine.org/ - Charlie Wood, 1 avril 2024

déresponsabilisation industrielle

Un documentaire consacré aux désastres de Tchernobyl et de Fukushima a été présenté par Arte le 26 avril dernier, lançant une pernicieuse invitation à "vivre avec" la contamination radioactive, "défi" que prétendent, en ces jours sombres, relever les missionnaires de l’accommodation à la vie en zones contaminées par la radioactivité.

L’"Initiative de Dialogue pour la réhabilitation des conditions de vie après l’accident de Fukushima", présentée dans ce film, a été pilotée par de supposés, et néanmoins dangereux experts à l’œuvre à Tchernobyl hier, à Fukushima aujourd’hui, et en France demain.



[...] Un des principaux objectifs − atteint − de ces programmes, a été d’évincer du terrain de Tchernobyl les initiatives de protection sanitaire développées par des médecins et des physiciens après l’accident de la centrale, et de ne pas ralentir, en conséquence, la détérioration continue de la santé des populations, faute d’apporter une véritable prophylaxie.



Les faits de traîtrise de Gilles Hériard-Dubreuil à l’encontre des spécialistes de santé du Belarus ne semblent toutefois pas avoir dissuadé la députée européenne Europe Écologie-Les Verts Michèle Rivasi et l’avocate Corinne Lepage, "antinucléaires" déclarées, de collaborer avec ce dernier, de le nommer "secrétaire" et "expert qualifié" de leur association européenne Nuclear Transparency Watch, qu’elles ont créée et qu’elles président depuis 2013, appelant à rien moins qu’"une implication systématique des citoyens et de la société civile dans la préparation et la réponse aux situations d’urgence nucléaire en Europe", situations dont on aura suffisamment compris qu’elles ne tarderont plus à "survenir".



[...] 

Voici leurs cinq recettes, qui, pour être bien concoctées, n’en sont pas moins empoisonnées de cette mort qui enverra les gens moisir à plat.

1. Inciter chacun à rester vivre dans les zones contaminées, tout en "optimisant" son exposition à la radioactivité à proportion du coût économique et social de sa protection. Ainsi, maximisent-ils le nombre de personnes contraintes de suivre un protocole de contrôle et de mesure permettant de survivre dans la contamination à moindre coût. À défaut de les soigner.

2. Considérer la réalité radioactive comme un problème psychologique. Il s’agit de transformer une réalité scientifique et sociale – la contamination radioactive et ses dégâts –, en phénomène faisant l’objet d’un "ressenti" individuel, lui-même tributaire de l’état mental, ou psychologique, de chacun.

Le rapport à la radioactivité ne relèverait ainsi que d’une gestion personnalisée de l’angoisse. À dire d’experts, ce ne serait alors plus la situation de contamination qui serait irrationnelle, mais la perception qu’on en aurait.

3. Recourir à un jargon d’"authenticité", pontifiant et illusoirement concret dans lequel les appels à l’autonomie, à la dignité, à la communauté et à l’humain ne font qu’emprunter à la théologie de pâles reflets de transcendance, afin de mieux assujettir l’individu au fonctionnement, ici du tout radioactif, ailleurs du tout sécurisé.

Or, conforter les gens dans le délire selon lequel ils sont des sujets autonomes dans la "gestion de leur contamination", alors qu’ils savent bien qu’il leur est seulement impossible de ne pas se plier aux rapports techno-sociaux dont ils sont prisonniers, c’est vouer à l’échec toute possibilité d’échappée.

On conditionne les populations à la cogestion du désastre, en les encourageant à stimuler, et a minima à simuler, les réflexes et les comportements induits par les modifications du monde environnant. Cette recherche de l’adaptation parfaite passe par l’intériorisation de toutes les formes de pressions que la contamination radioactive fait naître.



4. Promouvoir la résilience, nouvel horizon de l’homme adaptable, censé ne compter que sur lui-même et ses insondables capacités de "rebond". Au nom d’un relativisme pragmatique, d’un primat de "la vie quotidienne", ces médiateurs du désastre insufflent la défiance, voire la décrédibilisation, des connaissances scientifiques les moins contestables, distillent le doute et propagent l’ignorance sur les effets sanitaires de l’exposition durable aux dites "faibles doses" de rayonnement ionisant, tout en déplorant "la montée de la défiance des populations vis-à-vis des différentes sortes d’autorités."

Résilience aidant, c’est à nous qu’ils assignent ensuite la tâche de recoller les morceaux de ce qu’ils contribuent à détruire. Ils préconisent de remplacer les normes de protection par de simples recommandations destinées à faciliter l’action des individus. "Les gens passent ainsi de la résignation à la créativité", s’enthousiasme Jacques Lochard.

Ainsi, chacun n’aurait plus qu’à mobiliser ses propres réserves de résistance à l’irrésistible et devenir "partie prenante" de sa propre irradiation. On reconnaît là le choix de l’État japonais : maintenir les populations sur place et diminuer d’autant, à court terme du moins, le coût d’un accident nucléaire.

5. Banaliser la radioactivité, cet obstacle que l’on apprend à contourner au quotidien dans la recherche de "solutions" immédiates, ponctuelles et individuelles. La radioactivité ne poserait alors problème que dans la seule mesure où les pratiques de vie des habitants les amèneraient à la "croiser" sur le chemin de l’école, du travail, ou de la promenade.

Au Japon, se mène désormais une chasse quotidienne aux hotspots de contamination radioactive, réduits à des incidents facilement résolus en grattant le sol et en stockant la terre dans des sacs poubelle, ou en installant des rideaux de plomb aux fenêtres des chambres d’enfants afin d’"éviter la contamination venant de la forêt."



[...] 

Ces aménageurs de la vie mutilée, relayés par Arte et tant d’autres représentants d’instances étatiques ou associatives, telles que Nuclear Transparency Watch de Mmes Rivasi et Lepage, et M. Hériard-Dubreuil, défendent haut et fort l’irrationalité selon laquelle il existerait un entre-deux de la contamination, où l’exposition au rayonnement ne serait dangereuse qu’en principe, mais s’avèrerait inoffensive dans la réalité. Véritable irrationalité, cette extrême violence du "vivre avec" est une insulte aux survivants.

Il s’agirait donc d’endiguer l’horreur de la contamination en la coulant dans les formes pseudo-rationnelles d’un "tous ensemble, nous vaincrons la radioactivité" ? C’est à quoi se vouent ces prêcheurs de soumission en expliquant, sans foi ni loi, qu’on peut échapper au danger en s’y confrontant, qu’on peut gratter la terre, mais en croisant les doigts.



[...] Proclamant qu’il faut "gérer" sa peur, ils prétendent réduire à néant toute possibilité de mise en cause de la déraison nucléaire, enjoignant à chacun d’en tirer au contraire parti, plutôt que de se hasarder à en rechercher les responsables.

Il fallait dire ce qu’est l’objectif de ces rédempteurs du "vivre avec", qui n’en paieront pas le prix, eux qui ont choisi d’emplir les hôpitaux de malades plutôt que de rendre inhabitées des terres inhabitables.

Auteur: Internet

Info: 3 août 2016, https://sciences-critiques.fr/tchernobyl-fukushima-les-amenageurs-de-la-vie-mutilee/

[ sacrifice différé ] [ minimisation des conséquences ] [ propagande cynique ]