Le Livre d'Argent

Elzen | @elzen@fadrienn.irlnc.org

8/16 Au cœur de ces géantes rouges, une autre fusion s'amorce : trois noyaux d'hélium peuvent se rejoindre pour former un noyau contenant six protons (pour généralement douze nucléons, mais on va y revenir). On appelle ça du carbone, et c'est aussi un élément particulièrement important dans les molécules et réactions chimiques du vivant. Si l'étoile est suffisamment massive, d'autres phases de fusion vont s'enchaîner, produisant d'autres éléments, comme l'oxygène, comportant huit protons.

Toutefois, même les conditions extrêmes régnant au cœur des étoiles les plus massives ne sont pas suffisantes pour former les éléments les plus lourds. Car l'oxygène, avec ses huit protons, reste très léger, comparé à l'uranium qui en compte 92, et qui ne peut pas vraiment se former là. Une (bonne) partie de nos atomes provient donc des étoiles, mais d'autres phénomènes doivent également intervenir.

Pour (un peu) plus de détails sur ce qui se passe quand une étoile est assez lourde pour former des éléments plus lourds, voyez mon thread sur ce qu'elles deviennent ensuite : https://fadrienn.irlnc.org/notice/AxtkWaoCMXHreCwxYe

7/16 L'hydrogène est donc l'élément le plus abondant de l'univers, et l'écrasante majorité de celui que nous rencontrons autour de nous date directement du Big Bang. Le reste de ce qui nous constitue, en revanche, a donc essentiellement dû être fabriqué plus tard. Ce sont en fait les étoiles qui s'en sont chargé, car, en leur cœur, les conditions de température et de pression sont telles que les électrons sont séparés des protons et que l'endroit commence à ressembler à l'univers des vingt premières minutes… mais cette fois-ci sans expansion et donc pour plusieurs centaines de millions d'années au moins.

Pendant la première phase de la vie des étoiles, la fusion nucléaire qui règne dans leur cœur produit des noyaux constitués de quatre nucléons : deux protons et deux neutrons. Nous appelons ça un noyau d'hélium. Quand l'hydrogène commence à manquer (dans le cœur, en tout cas, ça reste son constituant principal si on prend toute l'étoile en compte), les changements de dynamique interne la font gonfler et devenir une géante rouge.

J'avais déjà mentionné ce point dans mon thread sur les nébuleuses et la vie et la mort des étoiles, je vous le remet : https://fadrienn.irlnc.org/notice/AxffZGekWdb41yY0OW

6/16 Il faut dire que vingt minutes, c'est assez court. Mais passé cette durée, l'expansion de l'univers a joué son rôle : les rencontres entre nucléons deviennent moins fréquentes, alors que la quantité de rayonnement ambiant est encore assez importante pour séparer les groupes ainsi formés. Le bilan net des premiers instants de l'univers nous laisse donc en grande majorité des protons isolés les uns des autres.

Mais un proton isolé est après tout à lui seul un noyau d'atome tout à fait convenable : lorsque les choses se calment autour de lui et qu'il finit par se doter d'un électron, cela donne quelque chose auquel nous avons donné le nom d'« hydrogène », qui est un élément important de pas mal de molécules et de réactions chimiques, notamment celles qui constituent le vivant.
Image d'une molécule de glucose, un sucre, donc une molécule organique. Elle comporte six atomes de carbone, six atomes d'oxygène, et douze atomes d'hydrogène (d'où sa formule chimique, C₆H₁₂O₆). Ces trois éléments chimiques sont très largement utilisés par le vivant, de même que l'azote (conventionnellement représenté par la lettre N), le phosphore (P) et le souffre (S). On regroupe parfois le tout sous l'acronyme « CHNOPS », et ces éléments font partie de ce que l'on cherche à identifier pour estimer l'habitabilité éventuelle d'une exoplanète, par exemple.

5/16 Dans les premières secondes de notre univers, ou plutôt dans les premières secondes après ce que l'on appelle le « mur de Planck » (promis, j'arrête de teaser et je donne des détails sur tous ces trucs nommés d'après Max Planck dans un prochain thread), les quarks, qui ne se baladent isolés que dans des conditions particulièrement extrêmes, se sont assemblés entre eux pour former des nucléons.

Ces nucléons commencent à s'assembler entre eux pour former des noyaux d'atomes dans les vingt minutes qui suivent, mais cela ne forme qu'une petite proportion de noyaux, dont les plus lourds ne comptent tout au plus qu'une dizaine de nucléons (dont jusqu'à cinq protons). Ce qui est assez peu par rapport aux éléments les plus lourds que nous connaissons.

Si vous voulez une version avec un peu plus de détails et le rôle d'autres particules, voyez là, donc : https://fadrienn.irlnc.org/articles/sciences/poussieres_detoiles/ et https://fadrienn.irlnc.org/articles/sciences/poussieres_detoiles2/

4/16 Et parlons donc plutôt du nombre de protons qu'il y a dans ces noyaux. C'est un nombre assez important, vous l'aurez compris, car il détermine le nombre d'électrons, et donc le nombre de possibilités d'interactions : échanger des électrons (ou les partager pour former des molécules) est pour beaucoup dans la façon dont les atomes interagissent entre eux, et donc changer un peu le nombre de protons dans le noyau va avoir de grandes conséquences sur le comportement de notre atome.

Or ce nombre dépend de la façon dont l'atome a été formé. J'ai déjà évoqué rapidement ce sujet à plusieurs reprises dans les précédent threads, il est peut-être temps de détailler un peu plus (En fait, j'ai déjà lié ici deux articles de blogs où je parlais de ça, mais autant en redire quelques bouts directement). À la base, donc, tout commence avec ce « Big Bang » que j'évoquais récemment.

Pour un peu de contexte général sur ce truc et comment on l'a découvert et nommé, voyez donc le thread d'il y a deux semaines : https://fadrienn.irlnc.org/notice/B0FBBndEMU321GJpGC

3/16 À l'inverse, quand on combine deux quarks « up » et un quark « down », on obtient une particule chargée électriquement, le proton. Or, il se trouve que la charge d'un électron correspond à trois fois celle d'un quark « down » : un proton a donc une charge de même valeur que celle d'un électron mais qui lui est opposée. Un atome, comportant autant d'électrons autour de lui qu'il ne comporte de protons dans son noyau, est donc globalement électriquement neutre.

Quand il n'y a pas le bon compte d'électrons, ce à quoi on a affaire n'est pas appelé « atome », mais « ion ». Plus précisément, s'il y a plus d'électrons que de protons, on a affaire à un anion, et s'il y en a moins, à un cation. Mais on rentrera peut-être dans les détails à ce sujet une autre fois, pour l'instant, restons en au niveau des noyaux atomiques.
Représentation schématique d'un proton, constitué donc de deux quarks « up » et d'un quart « down » (on voit globalement une boule contenant trois boules plus petites). La charge électrique des particules est indiquée, exprimée par des tiers car on utilise conventionnellement la charge totale du proton comme unité (celle d'un électron vaut donc -1).

2/16 J'ai déjà mentionné la semaine dernière que la taille d'un nucléon est, en nombre d'ordres de grandeurs, un peu plus proche de nous que nous le sommes d'une année-lumière. J'ai également mentionné qu'ils étaient eux-mêmes constitués de particules plus petites, les quarks. Commençons donc par préciser ça un peu. Il existe plusieurs sortes de quarks, mais seulement deux constituent les nucléons.

On appelle ces deux variétés de quarks « up » et « down », et ce qui va les différencier est leur charge électrique. Ces charges sont opposées, et celle du quark « up » est, en valeur absolue, deux fois plus importante que celle du « down ». Ce qui veut dire que, quand on combine deux quarks « down » et un quark « up », on a des charges électriques qui se compensent parfaitement, et le résultat est neutre électriquement : c'est un neutron.

Oh, j'ai eu peu de réactions au thread de la semaine dernière, donc si vous l'avez manqué, il est là : https://fadrienn.irlnc.org/notice/B0TuiSURCfVA9ialuq

Aujourd'hui, c'est #Vulgadredi, comme tous les #VendrediVulga. Et aujourd'hui, on va tellement entrer dans les détails qu'on va même couper des atomes en morceaux. Quand on connaît l'étymologie du mot, c'est un peu bizarre, mais bon, c'est comme ça. En tout cas, pas la peine de s'inquiéter non plus, ça va rester très accessible :-) Et durer seize pouets, comme d'habitude.

La base, vous la connaissez déjà : un atome, c'est un noyau, constitué de protons et de neutrons (qui peuvent d'ailleurs être regroupés sous le nom de « nucléons »), et des électrons qui tournent autour. Contrairement à ce qu'on pourrait croire, ça ne ressemble pas à un mini-système solaire pour autant, mais ça on en reparlera quand on parlera de physique quantique. Pour le moment, concentrons-nous sur le noyau.
Représentation d'un atome, qui illustre actuellement la page dédiée sur Wikipédia. On voit une petite boule au centre autour de laquelle se trouve une zone partiellement transparente. Un zoom sur la boule au centre nous montre qu'elle est composée de particules plus petites : c'est le noyau, ici contenant deux protons et deux neutrons. La zone tout autour est le « nuage électronique ». Les électrons n'ont en effet pas une position et une orbite précise comme ça peut être le cas pour les planètes. Une échelle indique que l'atome mesure environ cent picomètres, quand le noyau se mesure pour sa part en femtomètres.

Hej, les fédigens ! o/

Pour une fois, je me suis débrouillé à peu près en avance, le #Vulgadredi de demain devrait être prêt ce soir (sauf imprévu, évidemment).

À votre avis, je publie ça vers quelle heure ?

Promis, demain soir vous avez la suite des aventures thébaines. Ce sera un peu du recyclage et je vous prie de m'en excuser...

@MadameMollette Je ne sais plus qui avait pouetté ça, mais j'ai vu passer une vidéo sympa sur notamment ce sujet par ici il y a quelques semaines.

https://inv.nadeko.net/watch?v=KdNarOIljtw

Dites, les gens qui utilisent #framamemes, je ne sais pas si vous avez remarqué, mais il manque une centaine d'euros pour que @gee nous dessine *deux* nouveaux mèmes le mois prochain, pour bien terminer l'année.

On a jusqu'à la fin du week-end, ça vous dit on débloque le palier ? En plus il fait ça en direct #PeerTube le lundi soir, donc vous pouvez venir voir, participer, et souvent découvrir des choses sur vos mèmes favoris !

https://grisebouille.net/crowdfunding/
https://framamemes.org/

@Looping @orange_lux J'ai tendance à mettre une espace fine insécable, d'une part parce que ça évite les retours à la ligne intempestifs, et d'autre part parce que ça fait une césure un peu moins grande qu'une espace classique, j'me dis que ça peut mieux coller visuellement :

100 000
100 000

Par contre, je me demande comment ça rend pour les lecteurs d'écran ? 🤔

17/16 (Ça faisait longtemps) Tiens bah l'image astronomique du jour, c'est celle que je vous ai donnée au pouet 12. Donc pour les gens qui lisent l'anglais, c'est l'occasion d'avoir quelques infos supplémentaires dessus !

https://apod.nasa.gov/apod/ap251123.html
https://reentry.codl.fr/@apod/statuses/01KAQHPTJ24E1Y9XXH2STZS1A3

"Le Fédiverse est mort", Korben, connerie, debunk
Le hasard a voulu que quelqu'un cite un article de cette andouille de Korben dans mon flux RSS… Du coup petit débunk.

Du coup on a un nouveau "le fédiverse est mort" classique :

Il vois le départ de Eugen Rochko de son poste de CEO comme une preuve que c'est mort, car bien sûr en bon pro-capitalisme et anti-décentralisation il est persuadé que le fédiverse se résume au "produit" Mastodon.

Il cite également une statistique volontairement incomplète qui se base sur une API JoinMastodon qui ne prend en compte qu'environ 8000 serveurs (et uniquement Mastodon encore une fois) pour affirmer qu'il n'y a que 750 000 utilisateurices actifs. Et bien sur il ne montre pas la vraie statistique car sinon on se rendrait compte qu'il compare en réalité un énorme pic d'utilisateurs actifs fin 2023 suite à une création de compte en masse après le rachat de Twitter et dont beaucoup ne sont pas restés, c'est un effet archi classique de ce types de pics. Si on compare sans ces pics on constate en réalité que sa source (incomplète toujours) indique en réalité que le nombre d'utilisateurices actifs a presque doublé entre octobre 2023 et octobre 2025.

Petit rappel donc que quand on est sérieux il faut croiser ses sources et savoir un peu de quoi on parle : Le fédiverse étant fédéré il est impossible de connaître le nombre exact de serveurs, d'utilisateurices, etc. Les outils d'aggrégation de statistiques les plus connus qui tentent d'analyser ça voient environ 36 000 serveurs au maximum. Donc prendre en compte moins de 23 % des serveurs connus, bof bof.

Et bien sur après avoir raconté n'importe quoi il vante un autre produit capitaliste centralisé…

Bref, encore un article dépolitisant par un mec panneau-publicitaire dépolitisé.
Ce petit débunk pour vous en éviter la lecture et rappeler les choses importantes 😉​

16/16 Cette longueur de Planck est vraiment minuscule : environ 1,6×10⁻³⁵ mètres. Ce qui fait que pour le coup, en ordres de grandeur, nous sommes *nettement* plus proches de la plus grande distance mesurable que de la plus petite, puisque la taille de l'univers observable, on l'a vu il y a deux semaines, est de 46,5 milliards d'années-lumière de rayon, soit 4,7×10²⁶ mètres. Nous ne sommes donc pas si petits que ça !

Mais on entrera dans les détails sur ce que c'est exactement que la longueur de Planck, et sur pourquoi on sait déjà que nos théories actuelles en physique devront tôt ou tard être remplacées, dans le thread de la semaine prochaine. À moins qu'on ne parle d'abord plus en détail des atomes et des liens qu'il peut y avoir entre la physique des particules et l'astronomie ? On verra ça la semaine prochaine. N'hésitez pas à donner votre avis !
Et vu que je n'avais aucune idée de comment illustrer ce dernier pouet, mais qu'on a pas mal parlé d'ordres de grandeurs, autant finir sur une échelle. En l'occurrence, sans doute un rendu 3D avec des barreaux qui ont l'air de partir vers l'infini et au delà.

15/16 Encore une fois, il faudrait entrer bien davantage dans les détails, et ça demanderait pas mal de temps et des compétences que je n'ai pas forcément. Il s'agit en tout cas d'une façon un peu plus détournée de fonctionner : on ne « voit » plus comme avec un microscope. Mais il faut dire que le monde des particules élémentaires est très particulier, de toute façon.

Quoi qu'il en soit, existe-t-il une limite théorique à nos capacités d'observation dans l'infiniment petit, un peu de la même façon que celle de l'univers observable dans l'infiniment grand ? Oui. On l'appelle la « longueur de Planck », du nom de Max Planck, qui nous a laissé plusieurs unités physiques fondamentales reliées entre elles, mais dont on parlera une prochaine fois.
Photo d'un des détecteurs du LHC, trouvée sur Wikimédia Commons. Je vais avoir un peu de mal à décrire, on voit un truc circulaire avec du câble dedans, qui s'enroule en bobine en haut et en bas, avec une sorte de boitier métallique à plusieurs compartiments qui dépasse. En tout cas, ça ne ressemble pas du tout à un simple oculaire pour poser son œil.

14/16 Les protons et les neutrons ne sont eux-mêmes pas des particules élémentaires : ils sont constitués de particules plus petites, appelées quarks. Pour descendre jusqu'à ces échelles, toutefois, ce n'est plus de microscopes dont on a besoin, mais d'un accélérateur de particules.

Le principe est, comme son nom l'indique, de faire accélérer des particules, ce que l'on peut faire à l'aide de champs électriques ou magnétiques si ces particules en question sont chargées électriquement (ce qui n'est pas le cas de toutes… le neutron, comme son nom l'indique, est neutre). Il y a plusieurs applications à ces machines, mais celle qui nous intéresse ici est surtout de déclencher ensuite des collisions entre ces particules, ce qui provoque des émissions que l'on peut capter et étudier.
Photo du LHC (Large Hadron Collider, ou grand collisionneur de hadrons), le plus grand accélérateur de particules au monde actuellement. On voit globalement un grand tunnel avec un tube constitué de plusieurs parties, certaines visiblement métalliques et d'autres de divers tons de bleu.

13/16 On peut par contre noter qu'il faut bien partir dans des directions opposées pour arriver à obtenir des données, même si c'est pour des raisons différentes : pour étudier les particules, de faibles longueurs d'ondes sont nécessaires, d'où le passage des télescopes optiques aux télescopes électroniques, comme on l'a vu plus haut.

Pour étudier les objets lointains, en revanche, du fait de l'expansion de l'univers et du red shift dont on parlait la semaine dernière, il est préférable de partir du côté des infrarouges et des ondes radios, qui sont justement caractérisées par le fait que leur longueur d'onde est beaucoup plus grande (les longueurs d'onde radio se comptent en millimètres ou en mètres).

Mais si vous avez manqué le thread de la semaine dernière, c'est là : https://fadrienn.irlnc.org/notice/B0FBBndEMU321GJpGC

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