Chez Draco

Un mois tout rond sans poster, j'vous devais bien ça. Et une fois encore c'est pour raconter ma life, non mais sérieux, alors qu'en plus je sais qu'osef quoi !
Bref. Vendredi, aux alentours de midi, je m'envole pour le pays de la brique à plots en plastique, des femmes-poissons et, euh..., des ponts qui plongent sous la mer (faut vraiment être du Nord pour avoir des idées pareilles). Vrrroooouuum !
"Mais, diantre, que vas-tu donc faire si loin de ton chez-toi-douillet-que-tu-l'aimes-tant ?", me direz-vous. A raison, il est vrai. Et bien... je vais voir un concert. Non point de metal cette fois (bien que les scandinaves excellent dans le genre), mais plutôt ça. Et du même coup, je reste une semaine à København histoire de glandouiller et faire un peu de tourisme avec Entha.
Ceci dit, les conditions ne sont pas franchement, comment dire, optimales. Par exemple, ledit concert a été annulé y a une semaine. J'ai une pire crève aussi, une lente agonie du genre à salement empirer dans le climat chaud et sec du Danemark. Et j'ai presque plus de mouchoirs. Mais rien de tout cela n'est de taille à arrêter un Draco déterminé, donc demain me verra bel et bien quitter le plancher des vaches pour celui des phoques. Voilà, je reviendrai avec pas plein de photos vu que 1. j'ai pas d'appareil et 2. on s'en fout :).

Tavu j'ai un kikootitre de rebelz, comme les mots de l'Amicale sauce Nouvelle Vague.
A l'INSA on est en pleine semaine d'accueil. Y a un bordel assez constant sur le campus jusqu'à des heures relativement avancées. Il est tard, j'ai passé 3 jours essentiellement debout à présenter Contact aux nouveaux arrivants de 1ère, 2ème, 3ème et 4ème années sur la chaîne d'inscription. Mais demain point de grasse mat' : recruté de dernière minute pour un petit job, je vais faire cameraman pour un cours de remise à niveau. Bref. En fait ce billet est un coup de gueule, mais point contre tout ça (ni même contre Nouvelle Vague !).
Non, ce qui me casse les couilles c'est les spambots. Putain ces cons ont réussi à coller une série de publicités mal formatées (le HTML n'est pas interprété) dans les commentaires de mes billets. Fausse joie de voir de nouveaux retours de lecteurs, mais non. Simplement une bande d'enfoirés qui se font de la thune en pourrissant la vie de millions de gens. Avec un rendement proche de zéro, mais ils attrapent apparemment suffisamment de pigeons pour que ça vaille le coup de tirer à l'aveuglette. Merde quoi !

Je continue sur ma lancée de séries geek-approved avec aujourd'hui deux séries de science-fiction parmi ce qu'on a fait de mieux dans le genre.

• Stargate SG-1 est bien trop connue pour que je risque de la faire découvrir à un quelconque lecteur, mais elle mérite tellement sa place ici ! Issue à l'origine d'un film pas particulièrement fantastique, cette série canadienne - et ouais !- en est à sa 10ème saison (sans compter les 3 saisons de son spin-off parallèle Stargate Atlantis) ce qui en fait la plus longue série de SF sans interruption de l'histoire de la télé. Le caractère, le jeu et la complicité des acteurs de l'équipe SG-1 constituent vraiment le noyau de cette série : les répliques laconiques de Richard Dean Anderson (Colonel O'Neill) et les froncements de sourcil de Christopher Judge (Teal'c) sont l'essentiel de ce qui a poussé mon père à regarder. L'univers s'est énormément étoffé au cours des ans tout en sachant rester assez cohérent, les téléspectateurs fidèles étant régulièrement récompensés avec des réapparitions de choses rencontrées plusieurs saisons avant (que dire de Wormhole X-treme et des Réplicateurs ? :D). Comme beaucoup, j'ai connu et commencé à suivre SG1 bien avant que le phénomène des séries américaines par dizaines débarque ici, c'était sur M6 en sortant du collège à 18h (rediffusions des premières saisons). Par la suite on a, avec mon père, quasi-religieusement suivi les épisodes au fur et à mesure de leur sortie dans la Trilogie du samedi. Avec du recul, je crois même que c'est le plus gros truc qu'on ait fait ensemble : regarder des saisons entières de Stargate entre père et fils... j'suis pas sûr de devoir considérer ça comme heureux.
• Firefly : ouep, voilà, j'l'ai déjà finie. L'unique saison fait 14 épisodes (y compris le pilote "king size") dont seulement 11 ont été diffusés (même pas dans l'ordre !) avant que Fox ne l'annule. Je crois que jamais je n'en comprendrais la raison tellement cette série est grandiose. Je sais que je n'ai déjà pas mâché mes mots pour Dr Horrible, mais pour moi Josh Whedon a encore une fois fait carton plein avec Firefly. J'en ai presque pleuré d'arriver à la fin du dernier épisode avec ce goût d'inachevé dans la bouche... avoir annulé une deuxième saison est purement criminel ! J'vais faire de mon mieux pour vous donner envie de la regarder :D. Dans un futur pas terriblement lointain, pourvu de vaisseaux mais dépourvu d'hyperspace et d'aliens, l'Humanité s'est exilée de la Terre-qui-fut : après un voyage long de plusieurs générations, elle s'est installée dans un secteur indéterminé, colonisant et terraformant plusieurs dizaines de planètes. Les cultures occidentales et chinoises ont fusionné dans un habile mélange d'influences, donnant par exemple un anglais courant parsemé de jurons mandarins. Une dizaine d'années avant les événements de notre histoire, le gouvernement central de l'Alliance a écrasé la rébellion des Indépendantistes habitant les mondes extérieurs. Ses espoirs brisés par la défaite, refusant de se plier à cette bureaucratie tentaculaire et trop déshumanisée, l'ex-sergent Indépendantiste Malcolm Reynolds rachète un vieux transporteur de classe Firefly qu'il baptise Serenity, afin de voguer librement comme convoyeur indépendant (comprendre par là "essentiellement contrebandier). Secondé de son ancienne camarade d'armes, l'inflexible Zoé Warren, il recrute au cours de ses voyages un équipage des plus divers : Halden Washburn, alias Wash, un pilote hors pair et assez dingue pour épouser Zoé; Kaylee, une jolie petite mécanicienne pleine de vie pour qui le vaisseau est un second corps; Jayne, un mercenaire vraiment pas fin mais néanmoins attachant; Inara, une Compagnonne certifiée (prostituée de luxe à la formation raffinée : c'est une profession des plus respectées et les membres de la Guilde choisissent elles-mêmes leurs clients) qui lui sert souvent de caution; Book, un prêtre catholique au passé mystérieux; Simon, un chirurgien qui a laissé tomber sa brillante carrière pour sortir sa sœur River des atroces expériences auxquelles elle était soumise par l'Alliance dans le but d'investiguer ses incroyables capacités mentales; et enfin River elle-même, l'esprit complètement retourné par ces traitements et de nombreux agents à ses trousses. Ce qui fait de Firefly une magnifique série, c'est avant tout ces 9 personnages, complexes et fouillés, mais surtout leurs relations humaines, là encore jamais simples ni figées. En une seule saison, chaque personnage fera tour à tour voler les préjugés qu'on pourrait essayer de lui coller sur le dos, se révélant tellement... humain. Tout ceci rend l'équipage incroyablement attachant, et donc par voie de conséquence la série tellement immersive ! Mais là n'est pas le seul intérêt du bestiau. Firefly, c'est aussi un western spatial, une grande aventure à travers les étendues rudes et poussiéreuses des planètes situées aux confins de l'espace habité. L'influence des bons vieux films de cow-boys n'y est absolument pas dissimulée, avec de nombreux épisodes se déroulant sur des mondes dignes de Pour une poignée de dollars et une bande originale so country, d'ailleurs je ne peux pas me permettre de ne pas vous faire écouter au moins le générique :
Voilà, il est tard et je sais pas trop quoi ajouter sans spoiler l'histoire déjà trop courte, mais vraiment, si vous devez regarder quelques chose, regardez ''Firefly''.

A l'instant, j'allais me coucher (sisi), et puis là je me suis dit "trop de trucs sympa aujourd'hui, faut que t'en profites pour en faire un billet, vite !"... Donc me voilà, à parler un peu de ma vie pour changer du blabla déshumanisé habituel. Aujourd'hui...

• J'ai ce matin fini de peaufiner le code sur lequel je bosse depuis le début de mon stage (2 semaines, donc). J'ai codé le dernier truc chiant à implémenter prévu de longue date, finalisé le script qui contrôle le tout ainsi que l'organisation des sous-dossiers et les histoires de licence en mettant les notices de copyright adaptées + les en-têtes GPL/LGPL et les fichiers COPYING (ouais j'en profite pour promouvoir le Libre au labo tant qu'à faire)... bref, ça c'est fait !
• Je suis passé maintenant à de la vraie physique, avec un concept de montage expérimental à développer et mettre en application. Demain on devrait aller faire un tour en salle blanche préparer un nouveau lot de substrats vu que l'actuel est presque épuisé. J'suis déjà rentré plusieurs fois dans des salles blanches, j'ai bossé dedans une bonne journée grâce à une UV de 2ème année, mais je trouve quand même toujours ça un peu... émouvant ? impressionnant ? Je ne sais pas trop, difficile de trouver le bon mot (ça doit être mon âme d'enfant qui persiste à s'émerveiller de choses simples).
• Cet aprèm, y avait un prix Nobel dans mon bureau. Le dernier co-prix Nobel de physique, pour être exact : Albert Fert, Carcassonnais récompensé pour ses travaux sur la magnétorésistance géante (GMR, à la base des têtes de lecture des disques durs modernes) et dont le père a eu le bon goût de fonder le département de Génie Physique de l'INSA. C'est d'ailleurs le parrain de la promo 45 alors que nous, pauvre promo 43, que dalle : pas de parrain du tout. Il faisait apparemment un petit tour de visite des labos sur l'INSA, avec un rapide topo des recherches de chaque équipe. Y avait un photographe, si une photo paraît dans la presse ou quoi, y a plus qu'à espérer que ce soit celle où je suis dessus ;p
• On a passé pas mal de temps à se prendre la tête sur des couleurs d'image, des morceaux de phrase et autres détails d'une publi... enfin, un abstract pour une conférence de nanotechnologies à Bordeaux. Vu qu'il y a une de "mes" images dedans, je suis cité dans les auteurs, en 3ème position derrière Laurence (la chef) et Etienne (mon pote stagiaire/thésard dont les résultats de 6 mois de stage de 5A sont présentés dedans). Ça fait toujours plaisir ! :D
• J'ai décidé de faire une vague maquette d'AFM avec les LEGO Mindstorms qu'Entha m'a laissé en dépôt pendant sa longue absence. Ça sert pas à grand-chose mais Etienne a l'air d'avoir kiffé un truc du même genre (en moins bien quand même :D) vu sur le net et Laurence sera fan de toute façon, comme tout ce qui se rapporte à l'AFM...
• Last but not least, on a trouvé où se cache la version PDF du 20 Minutes ! En sortant de la cafét' le midi, on fait avec Stéphanie, la sympathique technicienne de labo du GP (qui a le bon goût de relever quelque peu le quota, il faut le dire, tristement faible de jolies filles du département), la course sur les mots fléchés du 20 Minutes en buvant un expresso (miam, la machine à café d'importation italienne des bureaux de TP4, ça moud le grain "BRRRZZZ" et tout et tout), mais pendant les vacances ils se font plus chier à le distribuer à l'INSA. Avec le PDF, là, c'est bon : on imprime 2 exemplaires de la page loisirs et roulez jeunesse ! Et je vous défends de dire qu'on est qu'une bande de glandeurs, c'est vraiment, vraiment pas vrai. Non, sérieusement.

Putain, c'est dur.
Non, vraiment. Je savais que j'aurai du mal à assurer un tel rythme, mais force est de constater que c'est plus dur pour moi que ce que j'imaginais. Je sors du labo assez tard, ça me laisse en général juste le temps de rentrer pour me poser 30 min sur mon PC (et éventuellement grailler) avant de filer pour une soirée jeux de société ou autre tentative de socialisation du même genre. Y a pas à dire : les chercheurs ont beau être des fonctionnaires aux horaires peu contraints, ils sont loin d'être les glandeurs que certains se plaisent à imaginer. On est très largement au-dessus des 35 heures, et ce avec des salaires clairement en-dessous du privé (où les ingénieurs sont loin de ne bosser que 35h/semaine aussi, bien évidemment).
Bref, revenons à nos moutons. Tiens, ça ferait un nom cool pour une pseudo-particule, ça, le mouton (après tout on a déjà le magnon, pseudo-particule associée au retard... haha que je suis drôle).
Physique quantique, donc. La dernière fois, nous avons vu comment l'état d'une particule est entièrement représenté par son ket et comment on pouvait mesurer une grandeur physique de cette particule simplement en appliquant à son ket l'opérateur associé. Je vais commencer par ajouter une petite notion, simple mais capitale, à ce panorama sur les opérateurs : le commutateur. Le commutateur de deux opérateurs est simplement défini comme la différence entre leur produit dans un sens et leur produit dans l'autre. En d'autres mots, l'ordre dans lequel on applique deux opérateurs est indifférent si leur commutateur est nul (on dit qu'ils commutent). La notion d'opérateurs qui commutent est importante, en effet il n'est possible de mesurer simultanément avec une précision illimitée que des opérateurs qui commutent. Dans le cas contraire, les précisions des deux mesures sont liées par la relation d'incertitude (indétermination est plus approprié) d'Heisenberg qui donne une valeur minimum au produit de leur écarts-types.
La grandeur qui va nous intéresser particulièrement aujourd'hui, c'est l'énergie E de notre particule. L'opérateur qui lui est associé s'appelle l'Hamiltonien H (avec un chapeau comme tous les opérateurs, mais j'peux pas le mettre, j'utilise donc le gras à la place) parce que l'appeler opérateur énergie aurait été trop simple. Cet Hamiltonien correspond à toute l'énergie de la particule, à savoir la somme de l'énergie cinétique et de l'énergie potentielle. L'énergie cinétique vous la connaissez bien, c'est 1/2.m.v² que l'on préférera ici écrire p²/2m (où p = m.v est l'impulsion alias quantité de mouvement). L'énergie potentielle dépend bien évidemment... des potentiels donc des forces auxquelles est soumise la particule : gravité pour une particule massique, électromagnétique pour une particule chargée, toussa. Elle prend donc une forme variable selon les interactions à considérer mais sera quasiment toujours fonction de la position de la particule, les potentiels étant rarement constants dans l'espace mais plutôt décroissants avec l'éloignement de ce qui les engendre (masse, charge électrique, ...). Selon le principe de correspondance, l'opérateur Hamiltonien s'écrira donc comme la somme de 1/2m fois l'opérateur impulsion P et d'un terme dépendant de l'opérateur position. Prenons l'exemple récurrent de l'oscillateur harmonique à 1 dimension : une particule est placée dans un puits de potentiel parabolique où son énergie potentielle vaut 1/2.m.ω².x², son Hamiltonien complet s'écrira donc H = Px²/2m + 1/2.m.ω².x² (où Px et x sont bien entendu respectivement l'opérateur impulsion selon l'axe x et l'opérateur position selon ce même axe).
Maintenant que l'Hamiltonien n'a plus de secret pour nous, intéressons-nous à l'évolution de nos particules ! Pour ceux qui suivent plus trop, au fond là (sisi, je vous vois bande de chenapans), c'est ici que les choses commencent pour de bon.
L'évolution au cours du temps d'un système quantique est décrite par la célèbre équation de Schrödinger, liant la dérivée d'un ket par rapport au temps à son Hamiltonien (flemme de mettre la formule exacte sans formatage adapté à des équations). Dans le cas d'un potentiel ne dépendant pas du temps, l'Hamiltonien ne dépend du coup pas non plus du temps et il existe des états stationnaires, des états d'équilibre représentés par des kets indépendants du temps (ce qui, attention, ne veut pas dire que la particule est immobile, oh que non !). En s'intéressant uniquement aux états stationnaires on peut écrire une version plus simple de l'équation de Schrödinger qui est en fait l'équation aux valeurs propres de l'Hamiltonien Hψ = Eψ dont les solutions (c'est-à-dire les kets propres de l'Hamiltonien) sont ces états stationnaires.
La résolution de cette équation de Schrödinger indépendante du temps permet de connaître les états d'équilibre d'une particule et l'énergie qui est associée à chacun d'entre eux : rien que ça nous donne déjà accès à énormément de résultats passionnants. L'électron gravitant autour de l'atome d'hydrogène, par exemple, se traite simplement avec ça : on peut ainsi calculer les différents niveaux d'énergie auxquels il peut se trouver (le calcul pour des atomes à plusieurs électrons devient tout de suite plus complexe et on approxime en général à partir du modèle hydrogénoïde). En résolvant l'équation de Schrödinger dans des domaines où le potentiel diffère et en appliquant quelques relations simples de continuité de la fonction d'onde, on peut expliquer l'effet tunnel (permettant à une particule de passer littéralement à travers une barrière de potentiel), la quantification de l'énergie dans un puits de potentiel et bien d'autres choses amusantes. En fait, il suffit de pas grand-chose à maîtriser pour savoir faire la moitié des calculs de l'UV de Nanophysique 2 !
Mon but n'étant pas de faire du calculatoire mais juste d'exposer des concepts et des principes, je crois que nous voilà à la fin de cette deuxième partie dans laquelle j'ai, une fois de plus, l'impression de n'avoir rien expliqué ! Mais bon, mine de rien, j'ai fait le tour de tout ce que j'avais mentalement coché comme "à aborder", donc peut-être n'y aura-t-il jamais de chapitre 3 :).
Contrairement à Grimoire, quoi qu'en diront les mauvaises langues.

Allez hop, me voilà au pied du mur, obligé de tenir mon engagement. Histoire que ce blog serve à autre chose que portail pour accéder à mes webcomics préférés, en somme (que je vous invite à lire - tous ! - si c'est pas déjà fait, d'ailleurs).
Ce soir ("cette nuit", corrigeront les mauvaises langues) je continue dans la physique quantique avec une vulgarisation un peu moins vulgaire et un tantinet plus poussée. Requérant quelques bases d'algèbre linéaire, ce qui va suivre est particulièrement destiné à mes très chers amis matheux, informaticiens et autres automaticiens et électroniciens, qui restent souvent très perméables à cette belle Science. A l'INSA, bien que faisant partie du tronc commun ils n'ont pas pour cet enseignement les mêmes profs que nous autres, physiciens privilégiés : c'est donc parfois compréhensible que les UV de nanophysique les laissent de marbre. Charge à moi de changer ça !
Pour commencer, soyons conscients que la mécanique quantique s'applique aux systèmes de très petites dimensions (on n'appelle pas ça nanophysique pour rien). Les sujets d'étude sont donc le plus souvent des particules "basiques" : atomes, nucléons, électrons et autres (pseudo)particules en -on. Avant d'attaquer le traitement mathématique des phénomènes quantiques (même si je sais que vous n'attendez que ça, bande de tortionnaires de chiffres !), quelques ordres de grandeur pour bien appréhender l'aspect physique de la chose :

• masse d'un nucléon (proton ou neutron) : environ 1,26x10^-27 kg
• masse d'un électron : environ 9,1x10^-31 kg, soit presque 2000 fois moins
• distance entre atomes dans un métal (cristal) : 10^-10 m, et encore c'est "que du vide"

Et maintenant, les calculs ! En même temps que les concepts globaux tels qu'abordés dans notre UV commune Nanophysique 2, je vais essayer d'introduire directement le formalisme de Dirac que nous avons la joie de voir en UV Physique quantique (et pas vous, niârk niârk). En vérité, je trouve que cette approche purement calculatoire des phénomènes quantiques est l'une des (sinon la) plus belles applications de l'algèbre linéaire. Vous verrez comme des concepts tels que les valeurs propres prennent un tout autre sens après ça ! Gardez en tête que si la présentation s'appuie sur du formalisme pur et en extrapole des résultats physiques souvent contre-intuitifs, ils sont tous entièrement vérifiés. C'est bel et bien ce formalisme qui a été construit à partir des observations, comme toujours en physique...
En physique quantique, on représente l'état dynamique d'une particule par un vecteur qu'on appelle ket (histoire de pas faire comme les autres et d'empêcher même les mathématiciens de comprendre notre formalisme) constituant formellement une généralisation du concept de fonction d'onde. J'utiliserai donc les deux termes de façon interchangeable, mais "ket" est quand même sacrément plus court. J'ai parlé d'état dynamique : le ket dépend du temps et évolue en fonction de celui-ci. Les cas particuliers où il n'évolue pas dans le temps sont très logiquement appelés états stationnaires, ce sont à eux qu'on s'intéresse en Nanophysique 2. Mais attention ! Que le ket soit fixe dans le temps ne signifie pas que la particule qu'il décrit est immobile. En effet, en mécanique quantique les particules ne sont pas complétement localisées (et leur vitesse n'est pas non plus entièrement définie). Comme nous le verrons par la suite, la probabilité de présence de la particule en un point est justement égale au carré du module de sa fonction d'onde, ce qui donne à cette dernière un sens physique un peu plus "palpable".
Le ket contient toute l'information sur l'état du système, mais celle-ci n'est bien évidemment pas directement accessible. Ce qui nous intéresse est le résultat d'une mesure effectuée sur ce système, qui peut porter sur la position ou la vitesse dans une des 3 dimensions, l'énergie totale, le moment cinétique, etc. A chacune de ces grandeurs physiques sont associés des opérateurs appelés observables : c'est le principe de correspondance. Pour obtenir le résultat d'une mesure sur un système, on applique simplement l'observable qui va bien à son ket. Bien sûr, l'issue de cette mesure n'est pas parfaitement déterminée sous la forme d'une valeur unique, sans quoi tout serait à la fois trop simple et absolument pas drôle ! En fait, les résultats possibles sont tout simplement... les valeurs propres de l'observable. Oui, miam, de l'algèbre linéaire ! Je vois vos yeux pétiller. Et ce n'est que le début !
Comme chacun d'entre vous le sait, à chacune des valeurs propres correspond un vecteur propre (qu'on appelle bien sûr ket propre dans notre contexte). Ce ket propre représente un état propre de l'observable : un état dans lequel le résultat de la mesure est parfaitement déterminé (à savoir la valeur propre associée à ce ket propre, pour ceux qui suivent). Dans le cas général, cependant, le système n'est pas dans un état propre de l'observable, ce qui fait que le résultat de la mesure est non pas déterminé, mais probabiliste. On l'a vu, les valeurs possibles sont les différentes valeurs propres de l'observable. Mais quelle est la probabilité associée à chacune ? Facile ! Il suffit de décomposer le ket du système sur la base formée par les kets propres de notre observable. Le carré de la composante selon chacun de ces kets propres donne la probabilité de trouver la valeur propre associée comme résultat de la mesure.
Avant d'effectuer la mesure pour de bon, donc, impossible de prédire quel en sera le résultat (sauf si l'état de la particule est un état propre, on l'a vu). Mais ce qui est vraiment fort, c'est qu'une fois le résultat de la mesure connu, on connaît l'état de la particule : son ket est le ket propre associé au résultat de la mesure. La mesure a levé l'incertitude sur l'état de la particule. Avant la mesure, le système était vraiment dans un état indéfini : ce n'est pas juste que nous l'ignorions mais bel et bien qu'il n'était pas fixé, dans une superposition de tous les états propres possibles. On peut répéter la mesure autant de fois qu'on le souhaite par la suite : on trouvera désormais toujours la même valeur, le système ayant été fixé dans un état défini. Le simple fait d'effectuer la mesure a donc modifié/perturbé le système. C'est un des concepts fondamentaux en physique quantique, absolument pas intuitif mais mis en évidence de façon terriblement efficace (lalilalalila) par le formalisme mathématique utilisé. Vous avez peut-être entendu parler du chat de Schrödinger ? Ben c'est ça. Le pauvre chat est enfermé dans une boîte où un dispositif de mise à mort est actionné par un phénomène quantique purement probabiliste, tel que la désintégration d'un noyau radioactif. L'état (désintégré ou non) de ce noyau, donc l'état (mort ou non) du pauvre chat est inconnu tant qu'on n'a pas effectué la mesure, à savoir ouvert la boîte. Tant que celle-ci reste fermée, le chat n'est ni mort, ni vivant, mais les deux à la fois ! Assez étrange, avouons-le. Bon, cette analogie est bien évidemment invalide, puisque le dispositif déclenché par la désintégration constitue en lui-même une mesure du système. L'incertitude n'existe qu'au niveau quantique et ne peut pas en être "extraite" sans être irrémédiablement détruite par l'observation (même en la cachant dans une boîte !). Mais tout de même, ça montre à quel point tout ces concepts sont dérangeants pour l'esprit.
Il est possible que plusieurs kets propres soient associés à la même valeur propre (multiplicité > 1, comme dirrrraient les matheux) : cette valeur propre est dite dégénérée. Dans ce cas, la mesure ne déterminera pas entièrement l'état de la particule si elle donne cette valeur dégénérée. Son ket est encore une combinaison linéaire (superposition) des différents kets propres associés à la valeur. Pour déterminer plus avant son état, il faut mesurer une autre grandeur dont ces kets ne sont pas associés à la même valeur dégénérée. Avec un groupe bien choisi d'observables on peut ainsi entièrement déterminer l'état d'une particule, ce genre de processus étant à la base de trucs cool comme la cryptographie quantique. J'ai toujours trouvé ça trop classe d'avoir dans son rack un "concentrateur VPN à cryptage quantique". Bon, c'est pas tout ça mais il est très tard et demain j'dois me lever pour aller au labo. Ah ouais, parce que je fais un stage dans l'équipe Nanotech du Laboratoire de Physique et Chimie des Nano-Objets. S'il-vous-plaît :D

Après plus d'un mois de non-activité pour des raisons déjà exposées longuement, voici sous la pression insoutenable des foules en délire un nouveau billet ! J'en ai eu l'idée hier en faisant mes courses à Car***our (assez de pub éhontée dans ce blog), c'est dire à quel point certains lieux sont parfois porteurs d'inspiration de façon très inattendue.
Quoique, quand j'y pense, c'est pas si inhabituel que ça... La légende raconte bien que c'est assis sous un pommier que Newton a eu l'illumination de la gravité, non ? Quant à Archimède, c'est carrément de son bain qu'il a jailli tel un dément, s'écriant "Eurêka" en comprenant le fonctionnement de la poussée éponyme. Bon, je délire peut-être un poil, là.
Le titre du billet aura vendu la mèche, mon concept porte, lui, sur la mécanique quantique. Aaah, la physique quantique, quel domaine merveilleux... J'en mange une quantité certaine en ce moment, aux côtés d'autres joyeusetés en hic qui feraient presque passer mon emploi du temps pour des divagations éthyliques (physhic des matériaux, nanophyshic, physhic statisthic, thermodynamhic, ...).
La mécanique quantique, c'est le chef-d'œuvre de la physique du XX° siècle, l'aboutissement des efforts conjugués de dizaines d'esprits parmi les plus brillants de leur époque. Suffit de regarder une photo d'un des congrès Solvay, qui dans les années 10-20 réunissaient régulièrement tout ce beau monde, pour comprendre la chose. La couverture de mon poly de Nanophysique 2 arbore d'ailleurs fièrement la photo du 5ème congrès, le plus célèbre, qui se déroula en 1927 sur le thème "Electrons et photons". Je crois que je ne peux pas résister à la tentation de la mettre ici :).
Les spécialistes reconnaîtront entre autres Marie Curie (la seule femme), Einstein, Schrödinger, Bohr, Heisenberg, Dirac, Bragg, Pauli, de Broglie, Planck, Lorentz, ...
Sur les 21 participants, 17 ont reçu un prix Nobel (Marie Curie en a même eu 2, hourra pour les féministes :p). Presque chacun d'entre eux a donné son nom à un principe, un théorème ou une constante fondamentale de la physique quantique. Bref, je crois qu'il n'y a pas besoin d'insister plus : la mécanique quantique, c'est LE pilier de la physique moderne.
Après cette brève (ou pas) introduction, retour à nos moutons. Parce qu'avec ça, j'ai toujours pas (mais alors pas du tout) expliqué ce que c'était que ce truc barbare. Les descriptions de la physique quantique sont à l'échelle des particules composant l'atome (neutrons, protons et électrons). Un univers pas évident à observer (c'est cependant loin d'être impossible, je sais pas si beaucoup de gens réalisent que la technologie actuelle est capable avec un appareil pas très gros de cartographier des surfaces en faisant apparaître le relief de chaque atome). Mais de nombreuses propriétés quantiques se traduisent par des phénomènes macroscopiques bien plus facilement observables, eux : il est important de comprendre que la théorie quantique est plus que vérifiée et exploitée dans toutes sortes d'appareils de notre vie quotidienne. Si je prends toutes ces précautions en l'abordant, c'est parce qu'elle est extrêmement difficile à accepter. Les résultats qu'elle donne sont issus de calculs basés sur un formalisme mathématique parachuté et donc pas possible à suivre intuitivement. Pour expliquer conceptuellement ces résultats, on fait typiquement l'analogie avec la mécanique classique (principalement notre ami Newton et sa gravitation qui fait tomber les objets vers le bas)... mais là où c'est dur à avaler, c'est que les prévisions ne correspondent justement pas du tout à celles que donneraient les lois de la physique classique.
En mécanique quantique, tout est affaire d'énergie, de potentiel. Dans l'analogique classique, ça correspond à l'énergie potentielle de la gravité, directement liée à l'altitude : une particule évoluant dans un champ d'énergie potentielle est donc représentée comme une boule roulant sur un relief plus ou moins accidenté. Dans un puits de potentiel, la particule "classique" tombe au fond ? Et bien en mécanique quantique non : il y a des niveaux d'énergie bien précis (équivalents à des altitudes) auxquels la particule va pouvoir se trouver, mais ils sont tous au-dessus du fond du puits. Quand elle rencontre une barrière de potentiel (une montagne) la particule classique se retrouve bloquée ? La physique quantique prévoit le célèbre effet tunnel qui donne aux particules une chance de passer à travers, comme si de rien était. Ca me conduit à évoquer une autre caractéristique quantique fondamentale : cette physique n'est pas déterministe mais purement probabiliste. On ne peut pas, par essence, connaître toutes les informations sur une particule : on peut seulement donner des probabilités qu'elle se trouve dans tel ou tel état.
On voit bien maintenant que la mécanique quantique est très dérangeante pour l'esprit, ainsi que méchamment incompatible avec la description classique. Niels Bohr a dit "If quantum mechanics hasn't profoundly shocked you, you haven't understood it yet." et je ne peux que l'approuver (moi elle me choque beaucoup mais je pense pas pouvoir me targuer de l'avoir comprise encore :D). C'est ce qui m'a mené à la petite réflexion à l'origine de ce billet (qui comme d'habitude aurait dû être ridiculement court et a je ne sais comment pris des proportions ridiculement épiques, me dévorant un temps ridiculement important) : et si la physique quantique n'était qu'un bug ?
Finalement, les phénomènes quantiques ne s'expriment qu'à très petite échelle et semblent aller à contre-courant des grandes lois habituelles qui régissent le monde dans lequel nous vivons. Alors si, en fait, les développeurs de l'Univers avaient tout simplement eu la flemme de corriger des petits bugs à peine remarquables au premier abord ? "Bah, c'est beaucoup trop petit, ils n'iront jamais chercher là de toute façon" fut leur plus grande erreur lorsqu'ils remarquèrent ces légers glitches, bien compréhensibles d'ailleurs au vu de la taille hallucinante qu'on peut aisément attribuer au code de l'Univers. Comme quoi, l'Homme est décidément surprenant, même pour ses développeurs.
Voilà ! Je suis complètement athée, apparemment sain d'esprit, je ne suis pas persuadé que Matrix est la réalité (bien que j'en ai trouvé le concept extrêmement intéressant vous l'aurez compris), mais cette idée amusante m'a paru mériter un billet, occasion au passage de continuer sur ma lancée de pseudo-vulgarisation qui me satisfait à vrai dire assez peu.
Allez, et pour se quitter, une petite question ouverte : mais en quel langage a été codé l'Univers ? ;)

Tout d'abord, si ce billet est trop court et/ou inintéressant, sache que je ne me rabaisserai même pas à te demander de bien vouloir m'en excuser, lecteur. Je suis un gros fainéant, j'écris quasiment jamais et le plus souvent de la merde, mais ici c'est chez moi (sisi, c'est écrit là-haut, regarde bien). En vertu de quoi, et selon les lois de la propriété privée (bien que n'étant point juriste - loin de moi l'idée de vouloir le devenir !), j'y fais ce que je veux. Nah.
Ce petit rappel était bien entendu destiné à... certaines personnes. Je sais, ma cadence de publication de billets est à leurs attentes ce que la fréquence de coupure d'un relais triphasé est à celle d'un MOSFET gravé en 45nm (c'est-à-dire pas grand-chose pour ceux qui suivent pas au fond, mais où qu'ils se croient ?). Et oui, je viens de mi-foirer mon exam de semiconducteurs, oui j'ai encore un peu la rage, oui ça se sent. Donc je le clame haut et fort : ici c'est pas Nioutaik, le billet drôle quotidien n'est pas mon ambition (je sais garder mes ambitions à la hauteur de mes moyens, on dira). Voilà, maintenant j'ai bien meublé avec une intro hors-sujet (OK, ça c'est très Nioutaik par contre).

L'informatique est vue par beaucoup comme quelque chose de mystique, d'ésotérique. Et je dois dire qu'ils ont pas tout-à-fait tort ! Moi-même, j'ai grandi là-dedans à défaut d'y être complétement né (mon petit frère - coucou Nico - est né avec un clavier sur les genoux, lui, il hérite donc de tous les défauts de son frangin... mais 7 ans en avance - lis Jules Verne au lieu de jouer à Dofus bon sang !). On peut me considérer comme un initié (presque un gourou en fait... dans une école d'ingénieurs, ça craint !), et pourtant certaines choses me dépassent encore. Je pourrais citer les fameux "bugs mystiques" si chers à Lukas, ces foirages incompréhensibles des programmes sur les microcontrôleurs des cartes électroniques du club robot. Mais moi qui touche pas trop aux PIC (je préfère le bon vieux C/C++ sur PC à cette horreur de C aux conventions massacrées que nous inflige Microchip), ça me fait marrer et ça me donne une occasion de le basher ;).
Non, ce qui m'a scié dernièrement, c'est Comète et Météore, les serveurs de jeu du club informatique (jolis noms d'ailleurs, hein ? normal, ils sont de moi). Commandés en pièces détachées sur un obscur site de vente en ligne, je les ai reçus et montés fin novembre. Et là, problème. J'ai beau tout vérifier, tout essayer, aucun des 2 ne démarre. Pas même un bip du BIOS. Bon. Je met ça de côté pendant un moment. La semaine dernière, je me décide enfin à me bouger et contacter la SAV. Ils me demandent de tester avec d'autres barrettes de RAM avant de faire un retour sous garantie : je ressors donc les machines de leurs cartons, et là... elles marchent. Du premier coup, sans rien toucher. Je n'ai toujours pas compris ce qui a changé, mais l'essentiel est qu'ils marchent maintenant. Me contenter ainsi de cet état de fait, c'est vrai, ça montre bien que quelque part l'informatique reste mystique :p.
Voilà pour l'anecdote débile (et dont tout le monde se fout) qui a inspiré ce billet, venons-en maintenant à la traditionnelle approche philosophico-scientifique débile (et dont pas mal de monde se fout).
Je ne pense pas que l'être humain ait réalisé quelque chose d'autre qui soit aussi complexe qu'un programme moderne. Ses milliers de lignes de code (écrites par toute une équipe) tournent sur un OS dont le seul kernel fait bien un million de lignes, grâce à un nombre incalculable d'appels système de plus ou moins bas niveau. Et tout ça s'exécute sur un processeur au design compliqué au-delà de l'imaginable (surtout les architectures modernes à base de multicoeur, de jeux d'instructions optimisés, d'HyperThreading et autres FSB quad-pumped). Architecture logique elle-même réalisée matériellement par des centaines de millions de transistors MOSFET (oui, je vous ai dit que ça allait me trotter en tête un moment ces choses-là :D) d'une largeur de grille de quelques dizaines de nanomètres (pour fixer l'ordre de grandeur dans l'esprit des profanes, ça tape dans la centaine d'atomes) dont la qualité de la réalisation technique en série me laisse toujours rêveur (et pourtant la microélectronique commence à m'être vaguement familière ^_^). Enfin bref, un nombre absolument incroyable de niveaux d'abstractions et de disciplines différentes sont mises en oeuvre pour arriver à ce que nous utilisons au quotidien sur notre ordinateur : personne ne peut appréhender cette complexité dans son ensemble. C'est donc plutôt le fait que ça marche en temps normal que je trouve impressionnant ! Je pense pouvoir considérer à juste titre cela comme le plus grand aboutissement scientifique, technique et social de l'Humanité.
Et pour conclure, je citerai ma (fort charmante et très sympathique) voisine : "Et en plus ça marche ( tu vas me faire croire que parfois l'informatique , ça peut marcher ;) )".

PS> Je sais : j'use et abuse des parenthèses. J'en supprime déjà un paquet à la relecture. Faudra faire avec celles qui restent.

L'autre jour, en TP d'analyse numérique (on a des TP super avec des lasers et des pompes à vides et des microscopes électroniques et tout, mais ne vous y faites pas piéger : ce TP-là consiste en du bricolage de C très crade dans une salle du sous-sol), on a étudié le mouvement d'un pendule (un bras de masse négligeable avec un poids au bout, le tout qui oscille, un pendule quoi). Ouais ouais, ça peut paraître tout con, mais c'est déjà bien la merde de résoudre l'équation du mouvement d'un pendule. 'fin bref, là n'est pas la question. Voici plutôt maintenant la raison et l'intérêt (ou pas) de ce billet...

Un pendule dont le bras fait 1 m de long (quelque soit la masse du poids au bout du bras) bat quasi-exactement en 1 seconde. Fichtre alors, c'est trop beau. Une telle harmonie des nombres, l'unité de la longueur engendrant l'unité de la demi-période d'oscillation ! J'ai donc réfléchi 2 minutes au pourquoi du comment. Et là, oh miracle. Magie de la physique, je remarque (comment avais-je pu ne pas le remarquer avant) que ça vient tout simplement du fait que π² ≈ g. Ouais ouais, rien de moins. Du coup, la pulsation de l'oscillation étant la racine carrée de g/L, avec L = 1 mètre on a une pulsation d'environ π. Or par définition une pulsation de π correspond à une période (aller-retour) de 2 s, soit des battements d'une seconde. En fait, on prend couramment 9,81 m/s² pour g (l'accélération de la pesanteur sur Terre, pour les n00bs) or avec 3,14 pour π (arrondi usuel également et je ne vous ferai pas l'insulte d'expliquer ce qu'est π) on a π² ≈ 9,86. Soit une différence de l'ordre de 0,5% ! Ce qui donne des battements d'environ 1,002 secondes. Est-ce pur hasard que ces 2 constantes s'ajustent si bien dans l'équation du mouvement du pendule simple, fournissant ainsi un moyen facile de mesurer le temps avec une précision tout-à-fait satisfaisante ? Et bien, ma foi, oui. C'est juste beau, à défaut de magique. Ouais, il en faut peu pour émouvoir un scientifique, hein ?

Allez, un autre petit exemple tellement simple pour la route : le triplet pythagoricien (3, 4, 5). En fait un nom bien barbare pour dire que 3² + 4² = 5². C'est-à-dire qu'un triangle dont les côtés seraient de ces longueurs obéit au théorème de Pythagore. C'est-à-dire que c'est un triangle rectangle : les côtés 3 et 4 forment un angle droit. Chose bien connue des maçons sous le nom de "règle du 3 4 5", qui permet de faire des angles bien droits (ô combien précieux dans le bâtiment) à partir d'un simple bout de ficelle gradué. Bien sûr, (3, 4, 5) est loin d'être le seul triplet pythagoricien. Mais le fait que ce soit une suite de 3 entiers si petits et consécutifs m'a toujours un peu émerveillé. Bon, depuis j'ai appris à moins apprécier les maths, mais ceci est une autre histoire :)

En tant qu'étudiant de plus en plus impliqué dans l'associatif et l'événementiel sur mon campus (organisateur-chef de l'INSLAN IV, responsable Magic de Grimoire II et autres activités de plusieurs clubs), je suis pas mal confronté à une problématique majeure dans ce domaine : la fréquentation et le succès d'un événement.
Quand on organise quelque chose, surtout quelque chose de nouveau, c'est très difficile d'estimer cette fréquentation. Difficile donc d'adapter la communication, de dimensionner la logistique, etc. Mon dernier billet sur le TGS en est un très bon exemple : la manif avait de l'ambition mais l'affluence a été bien supérieure à ce qui était prévu, la salle débordait et les moyens déployés se sont révélés insuffisants pour satisfaire tout ce peuple. Quand ça va dans ce sens, finalement, c'est bon signe. Les organisateurs savent que l'événement a son public, que la communication a été bien faite et que l'année prochaine, il faudra faire pareil... en plus grand, pour le bonheur de tous.
Grimoire en était l'an dernier lui aussi à sa première édition et fut ce qu'on peut qualifier de franc succès. Bien joué de la part de l'équipe d'orga (et non, je dis pas ça parce que ce sont tous des potes... enfin, pas uniquement à cause de ça ^^'), il fut même bénéficiaire ! Pour la deuxième édition on a maintenant des bases solides sur lesquelles bâtir nos budgets et prévisions du nombre de visiteurs. Je ne m'en fais donc pas trop à ce sujet... Un peu pareil pour l'INSLAN : entre la pub d'enfer qu'on a prévu pour cette IVème édition, le monde attiré par les nouveaux tournois (notamment PES - Dieu que ça me fait mal de proposer ce jeu pourtant :D) et la base de gamerz fidèles, je sais que ça sera forcément pas un flop. Ca me fait penser qu'il faut commencer la pub, tiens.
Cependant j'ai eu l'occasion de voir pas mal d'échecs plus ou moins relatifs de manifestations sur l'INSA. C'est d'ailleurs le dernier en date qui m'a poussé à écrire à ce sujet. Je passerai rapidement sur des choses comme le FETAR (Festival Etudiant de Théâtre et d'Art de Rue) qui depuis 2 ans subit des aléas climatiques malheureusement fatals à la plupart des représentations prévues. Simple évocation également du Festival Tout Court organisé pour la première fois assez récemment sur l'INSA, qui fut apparemment peu fréquenté mais tout de même bien apprécié et devrait donc connaître une seconde édition espérons-le plus médiatisée.
Je citais donc comme "déclencheur" de ce billet le dernier flop en date. Dernier en date puisque normalement même pas terminé à l'heure qu'il est. En effet, l'équipe sortante de l'Amicale a voulu organiser ce soir un concert bien sympa, une sorte de truc d'adieu. La com' a été faite environ une semaine avant, dans un style un peu à l'arrache qui m'a personnellement donné l'impression d'un événement pépère avec que des groupes Insaïens (une discussion avec un camarade membre d'un des dits groupes ayant d'ailleurs confirmé le caractère assez "arrachique" de la chose). Mais voilà, une fois sur place, j'ai réalisé qu'ils avaient visé l'envergure du dessus... vigiles, sponso par une marque de cidre (pardon, "Apple Cider", sounds way better), gros groupes (Bonobos, Dièses), ça a coûté bonbon tout ça, ce qui explique le prix d'entrée assez élevé de 5€. Pour un concert pareil, je crois que la publicité a été largement insuffisante et les 2h (oui, DEUX HEURES !) de retard ont dû l'achever : on peut sans trop d'atermoiments considérer celui-ci comme un gros échec. En fait, je doute qu'ils réussissent à rembourser plus de 10% de la somme investie. Ce qui n'est tout de même pas loin du catastrophique, pour moi.
Là se posent des questions, cruciales à mon sens. Pourquoi ? Etait-ce prévisible ? Alors oui bien sûr, il y a les raisons potentielles que j'ai avancées, mais quand même... Des groupes connus et appréciés comme ça auraient dû attirer plus de 10 ou 15 personnes, non ? Franchement, je sais pas. Mais il y a vraiment matière à réflexion. Pour éviter que des organisations de folie soient réduites à néant à cause d'une absence de public, pour éviter d'engloutir des grosses sommes dans des événements voués à l'échec.

Bon voilà, je voulais écrire un billet incitant un peu à la réflexion mais finalement il ne contient pas grand-chose d'autre que des constats. Merde alors, j'suis décidément pas fait pour la dissertation... Mes notes de philo auraient dû me dissuader de tenter d'ouvrir un blog. M'enfin, au moins je sais que j'ai bien choisi mon orientation :).