Essentiel sur...
Pour découvrir et avoir une première approche du monde de la science et de la technologie, le CEA vous propose de consulter ses fiches pédagogiques "L'essentiel sur...". Ces articles de vulgarisation scientifique, enrichis d'animations, d'infographies explicatives, d'illustrations, de vidéos... vous aideront à mieux cerner les thèmes suivants : énergie nucléaire, énergies renouvelables, radioactivité, climat & environnement, physique-chimie, santé & sciences du vivant, matière & Univers, nouvelles technologies. Retrouvez ici l'ensemble des fiches correspondant aux thèmes de recherche de l'Irfu !
Retrouvez l'intégralité des fiches Essentiel sur du CEA ici.
2022
Les physiciens estiment que près de 70% du contenu énergétique de l’Univers serait dû à une composante qui n’est ni matière, ni rayonnement. Cette composante exotique, appelée énergie noire, pousse l’Univers à accélérer son expansion depuis près de six milliards d’années environ et constitue un des grands mystères contemporains de la cosmologie.
L'univers est régi par 4 interactions : l’interaction électromagnétique, l’interaction faible, l’interaction nucléaire forte et l’interaction gravitationnelle. Quelles sont les propriétés de chacune de ces interactions ? Quels sont les enjeux de la recherche sur les interactions fondamentales ?
© Flaticon
L’atome est le constituant de base de la matière. Dans le noyau de l’atome se trouvent les protons (chargés positivement) et les neutrons (non chargés), tandis que les électrons (chargés négativement) sont localisés autour du noyau. La conception que se font les physiciens des noyaux des atomes et de la physique qui les gouverne a fortement évolué depuis le début du XXème siècle.
© M.Hartmann/CEA
La matière noire est un sujet qui fascine par son côté obscur. Comme elle échappe à la détection, on ne sait pas si elle existe… c’est une traque de longue date qui stimule chercheurs et ingénieurs pour trouver sa trace expérimentale et prouver son existence. Elle expliquerait pourquoi notre Univers se compose de galaxies, d’amas de galaxies mais aussi de vides immenses. Cependant, si on ne la détectait pas, il faudrait revoir la théorie de la gravitation d’Einstein.
De Galilée à Einstein… petite introduction historique à l’invention du principe de relativité et aux principales applications qui en découlent.
La microélectronique désigne l’ensemble des technologies de fabrication de composants qui utilisent des courants électriques pour transmettre, traiter ou stocker des informations. Les technologies de la microélectronique sont, en grande partie, à l’origine des formidables progrès réalisés ces dernières décennies dans le domaine entres autres de l’informatique, des télécommunications et de l’imagerie.
2018
Pour comprendre et expliquer le réel en physique, chimie, sciences de la vie et de la Terre, les scientifiques utilisent une méthode appelée la démarche scientifique. Quels sont ses grands principes ? Quels outils sont utilisés pour mettre en place des raisonnements logiques ? Découvrez l’essentiel sur la démarche scientifique.
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Qu'est-ce que la mécanique quantique ? Pourquoi est-elle utilisée ? A quoi sert-elle ? Où la retrouve-t-on dans notre quotidien ? Petite introduction au monde quantique.
La matière est partout présente autour de nous. Elle est constituée d'atomes, eux-mêmes construits à partir de « briques plus petites », appelées particules élémentaires. L'origine de la matière présente sur Terre et dans l'Univers est expliquée aujourd'hui par le modèle du Big Bang. Après des siècles de recherches, la matière reste encore pleine de mystères que les chercheurs tentent de percer en améliorant les technologies de visualisation de l'infiniment petit, de la cosmologie et de la physique des particules.
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2017
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Le Soleil est l’une des cent milliards d’étoiles de notre galaxie. C’est l’étoile la plus proche de la Terre – située à quelque cent cinquante millions de kilomètres – et donc la mieux observée. Mais comment l’observe-t-on et de quoi est-elle constituée ?
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Notre Univers est composé de nombreuses galaxies, dont notre galaxie la Voie Lactée. Mais qu’est-ce qu’une galaxie ? Toutes les galaxies se ressemblent-elles ? Comment les étudier et les décrire ? Quels sont les enjeux de la recherche sur ces objets spatiaux ? Lumière sur les galaxies.
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?Notre système solaire comporte 8 planètes et notre galaxie vraisemblablement des milliards. Les planètes sont des boules de matière et de gaz qui gravitent autour d’une étoile. Elles sont classées en différentes familles. Les plus brillantes ont été observées depuis toujours par l’Homme. Les scientifiques cherchent à observer des planètes toujours plus lointaines et peut être habitables.
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Une étoile est une boule de gaz, lumineuse, principalement composée d’hydrogène et d’hélium. Le cœur d’une étoile atteint une température extrêmement élevée (plusieurs millions de degrés). Cette forte température permet la réaction de fusion des noyaux d’hydrogène qui maintient, sur des temps pouvant atteindre des dizaines de milliards d’années, l’énergie lumineuse qui nous permet de les voir de si loin.
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2016
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La conception que se font les physiciens des noyaux des atomes et de la physique qui les gouverne a fortement évolué depuis le début du XXème siècle. On les classe sur un diagramme en fonction de leur nombre de protons et de neutrons appelé charte des noyaux. Dans ce diagramme, la « vallée de la stabilité » délimite la zone des noyaux existants.
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Découvert en 1911, le phénomène de supraconductivité continue de fasciner et trouve aujourd’hui de nombreuses applications dans les domaines de la santé, de l’énergie, des transports, des instruments de recherche pour l’analyse chimique et structurale (analyse RMN) ou encore des grands accélérateurs pour étudier les particules élémentaires.
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Ce n’est qu’en 1908 que Kamerlingh Onnes est parvenu à liquéfier l’hélium, une prouesse qui lui a permis 3 ans plus tard de découvrir la supraconductivité [1] . Dès lors, la cryogénie a connu un essor considérable qui se poursuit aujourd’hui. Cette discipline reste néanmoins un domaine de la physique mal connu du grand public. Et pourtant ses applications sont nombreuses dans des secteurs d’activités variés tels que le spatial, la santé, ou encore l’énergie.
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Les objets, la lumière, l’électricité… La matière qui nous entoure est un assemblage de particules élémentaires reliées entre elles par des interactions. C’est ce que décrit la théorie du modèle standard de la physique des particules. Cette théorie explique l’origine, la composition et les propriétés intimes de la matière et des forces à l’aide de « grains » élémentaires. Certaines de ces particules ont été observées et étudiées depuis longtemps. D’autres commencent tout juste à être « détectées », comme le boson de Higgs. Certaines n’ont cependant toujours pas pu être débusquées par les plus puissants détecteurs du monde.
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#805 - Mise à jour : 22/12/2022
L'énergie noire
Les quatre interactions fondamentales
Les noyaux des atomes
La matière noire
La principe de la relativité
La microélectronique
La démarche scientifique
Les étoiles
