Le [popupdefinition id=10885]regard[/popupdefinition] maintenu sur la zone centrale, les motifs vrill&eacute;s s'animent. Un peu vertigineux...&copy; Akiyoshi Kitaoka, DR

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Les vrilles psychédéliques d'Akiyoshi Kitaoka

Un regard est un ouvrage maçonné rond ou rectangulaire qui se situe au-dessus d'une canalisation et dont le but est de permettre la visite et l'entretien d'une conduite souterraine, d'un aqueduc ou d'un égout. 
Description du regard
Dans ce dernier cas, le regard est systématiquement fermé par une « plaque d'égout » (ou regard de chaussée) afin d'éviter les accidents et les chutes. Le poids de cette plaque est volontairement élevé afin de pouvoir supporter le passage des voitures et poids-lourds qui circulent dessus. La taille d'un regard, qu'il soit couvert ou pas, doit permettre aux techniciens et aux professionnels de s'y introduire aisément s'ils doivent intervenir rapidement. Les dimensions d'un regard sont ainsi calculées afin de permettre le passage d'une personne adulte.

Regard

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&Agrave; bien les regarder, ces figures circulaires se mettent &agrave; tourner, comme des engrenages. Cette illusion qui trompe l'analyse du [popupdefinition id=316]mouvement[/popupdefinition] est due au Japonais Akiyoshi Kitaoka, professeur du d&eacute;partement de psychologie de l'universit&eacute; Ritsumeikan, &agrave; Kyoto.&copy; Akiyoshi Kitaoka, DR

Les fleurs tournantes d'Akiyoshi Kitaoka

On qualifie de mouvement, la variation de la position d'un point, d'un solide ou d'un système, étudié dans un référentiel donné, en fonction du temps. Un mouvement est décrit grâce à une vitesse et à ...

Mouvement

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Ce ne sont que des carr&eacute;s. Pourtant, ils ont l'[popupdefinition id=4452]air[/popupdefinition] de former des ondulations. Mieux, ces [popupdefinition id=15182]vagues[/popupdefinition] semblent parfois se mettre en [popupdefinition id=316]mouvement[/popupdefinition], surtout si l'on bouge un peu l'image sur l'&eacute;cran.&copy; Akiyoshi Kitaoka, DR

Les carrés qui ondulent d'Akiyoshi Kitaoka

Du point de vue du physicien, une vague correspond à une onde mécanique qui se propage à l’interface entre la surface de l’eau et l’air. Celle-ci se caractérise par sa longueur d’onde, son amplitude, sa période et sa vitesse.
Vague et houle
Notons que, au large, on parlera plus volontiers de houle que de vague. Aujourd'hui, un intérêt tout particulier est porté à l'énergie des vagues qui pourrait permettre de produire une électricité renouvelable.
Les différentes vagues : déferlante, rouleau et ressac
La formation des vagues dépend des conditions de la naissance de ces dernières et de leur propagation ; leurs aspects sont alors différents :
Si le vent qui a créé les vagues persiste, celles-ci prennent de l’ampleur. Elles s’élèvent jusqu’à un point critique puis se brisent et basculent vers l’avant. On parle alors de déferlantes ;Aux abords de la côte, l’onde est perturbée par la faiblesse de la hauteur de l’eau. Cette fois encore, les vagues s’élèvent et se cassent, passé un certain point. Elles forment alors les fameux rouleaux, chers aux surfeurs ;Si un train de vagues heurte un obstacle, comme une jetée ou la coque d’un navire, il repart en arrière et créé des interférences avec les autres vagues. C’est ainsi que se crée le ressac.
Des vagues particulières : mascaret, tsunami et vague scélérate
Le mascaret est une vague particulière qui se produit à l’embouchure d’un fleuve, du fait de l’onde de la marée montante. Cette vague qui remonte le cours du fleuve est essentiellement visible à l’occasion de grandes marées.
Les tsunamis, ces vagues géantes et dévastatrices, sont généralement provoquées à la suite d'un séisme ou d'un glissement de terrain, par le brusque mouvement d’un grand volume d’eau.
L’origine des vagues scélérates, d’amplitude énorme, qui se forment au hasard de la mer, reste encore assez mystérieuse.

Vague

On qualifie de mouvement, la variation de la position d'un point, d'un solide ou d'un système, étudié dans un référentiel donné, en fonction du temps. Un mouvement est décrit grâce à une vitesse et à une trajectoire. Cette dernière donne l’ensemble des positions que prend le point au cours du temps. Notez que selon le référentiel choisi, le mouvement n’est pas le même. Un point en mouvement dans un référentiel peut même se retrouver au repos dans un autre. C’est le cas, par exemple d’un avion que l’on ravitaille en vol. Ce dernier est immobile dans le référentiel du ravitailleur, mais en mouvement dans celui du sol.Ainsi le référentiel terrestre – rattaché au sol – permet d’étudier le mouvement d’objets se déplaçant à la surface de la Terre. Le référentiel géocentrique – centré sur la Terre et dirigé selon des étoiles fixes - est utilisé pour décrire des objets en mouvement autour de la Terre. Et le référentiel héliocentrique – centré sur le Soleil et dirigé selon des étoiles fixes – sert à décrire les mouvements d’objets se déplaçant autour du Soleil.Lorsque la trajectoire est courbe sans être circulaire – comme celle d’un ballon qui rebondit -, on parle de mouvement curviligne. © sharpshutter22, FotoliaDifférents types de mouvementsEn fonction de la vitesse et de la trajectoire, il existe plusieurs types de mouvement. On parle par exemple de mouvement rectiligne uniforme accéléré lorsque la trajectoire correspond à une droite et que la vitesse augmente au fil du temps. Le mouvement est circulaire ralenti – ou encore décéléré – lorsque la trajectoire est représentée par un cercle et que la vitesse diminue avec le temps. Le mouvement est par ailleurs qualifié d’uniforme lorsque la vitesse reste constante.On distingue aussi les mouvements de rotation des mouvements rectilignes. En effet, un corps est dit en rotation si la trajectoire de chacun de ses points est un cercle centré sur un axe de rotation. Ainsi un mouvement hélicoïdal correspond-il à la combinaison d’un mouvement rectiligne et d’un mouvement de rotation.Enfin, il existe des mouvements plus aléatoires, comme le mouvement brownien. C’est ainsi que l’on nomme le mouvement adopté par une grosse particule au milieu de petites particules avec lesquelles elle entre en collision dans un fluide.

Le terme « air » désigne le fluide gazeux parfait, incolore, inodore et invisible qui constitue l’atmosphère terrestre. On l'associe plus généralement à la troposphère, la couche de l’atmosphère de la Terre la plus proche de la surface du globe. En contact direct avec cette dernière, l’air est donc sensible à l’évaporation des océans, à la photosynthèse ou encore aux activités humaines.
Composition de l'air
L’air est un mélange de différents corps purs dans leur état gazeux. La composition de l'air sec est la suivante :
78 % de diazote ;21 % de dioxygène ;environ 1 % d’argon ;des traces de néon, de krypton, de xénon et d’hélium.
Ces proportions — même si la concentration de l’air diminue avec l’altitude — sont identiques quel que soit le lieu et jusqu’à une altitude de 100 kilomètres. Au-delà, il n’y a pas quasiment plus d’air.
L’air contient également de la vapeur d’eau dans des concentrations qui peuvent beaucoup varier, aussi bien dans le temps que dans l’espace. Ainsi, dans un air froid, le volume de vapeur d’eau dans l’air ne dépasse pas les 0,6 %. En revanche, dans un air chaud, il peut monter jusqu’à plus de 4 %.
Certaines activités humaines affectent la composition de l’atmosphère. En France, la qualité de l’air est désormais surveillée. En fonction des prévisions météo, des pics de pollution peuvent être prévus sur des zones assez précises. © SD-Pictures, Pixabay, DP
Pollution de l’air
La pollution atmosphérique est susceptible de modifier la composition de l’air et d’y ajouter ou d’y supprimer de l’ozone, du méthane ou encore du dioxyde de carbone, par exemple. Les proportions de ces gaz aussi peuvent varier avec l’altitude. Ainsi, l’ozone se concentre entre 20 et 40 kilomètres d’altitude, dans la couche d’ozone.
L’air véhicule aussi des aérosols, des particules solides ou liquides formées par des phénomènes naturels — comme les éruptions volcaniques ou la dispersion du pollen — ou par des activités industrielles. La concentration des aérosols est bien sûr variable.
Mouvements de l’air
L’air est aminé de mouvements incessants provoqués par des différences de température et de pression. En effet, la température de l’air, par exemple, décroît, dans la troposphère, de quelque 6 °C par kilomètre d’altitude. De quoi créer des mouvements de convection rapide. Les mouvements de l’air se ressentent notamment lorsque le vent souffle.

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Presqu'un [popupdefinition id=10957]trompe-l'&oelig;il[/popupdefinition], ce dessin plan devient creux, &eacute;voquant un puits ou un tube sans fond.&copy; Akiyoshi Kitaoka, DR

Trompe l'œil d'Akiyoshi Kitaoka

Le trompe-l'œil désigne une technique qui se joue de la perception du spectateur, qui s'attend à une représentation plane d'un objet, pour donner une illusion de relief à un objet qui n'en possède pas. 
Le trompe-œil en peinture
Genre pictural revenu à la mode, le trompe-l'œil est majoritairement présent dans la peinture où des artistes tentent d'apporter une impression de profondeur à un tableau, suscitant chez les observateurs une certaine confusion. Le trompe-l'œil a pour principal objectif de restituer le sujet choisi en se rapprochant au maximum de la vérité. 
Le trompe-œil en décoration et architecture
Initialement réservé aux tableaux de peintres, le trompe-l'œil est depuis sorti des cadres pour aujourd'hui orner des murs entiers d'impressions visuelles, pouvant donner lieu à des trompe-l'œil architecturaux surprenants. Autre utilité : le trompe-l'œil pourra servir à imiter des matières comme le marbre, la pierre ou le bois, sur des murs ou sur des éléments d'architecture.

Trompe-l'œil

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Vous avez certainement d&eacute;j&agrave; crois&eacute; ces serpents ; ils sont l'&oelig;uvre du Japonais Akiyoshi Kitaoka. Ils sont mat&eacute;rialis&eacute;s par une multitude de cercles, compos&eacute;s eux-m&ecirc;mes de cercles concentriques. Lorsque nous balayons du [popupdefinition id=10885]regard[/popupdefinition] cet assemblage, ils s'animent sous l'effet de la r&eacute;p&eacute;tition et de la concentricit&eacute;.&copy; Akiyoshi Kitaoka, DR

Les serpents tournants d'Akiyoshi Kitaoka

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En 1995, Ted Adelson publie son &eacute;chiquier. Deux cases A et B, pourtant d'une m&ecirc;me [popupdefinition id=4126]couleur[/popupdefinition], nous semblent diff&eacute;rentes. Notre [popupdefinition id=14131]&oelig;il[/popupdefinition] est tromp&eacute; par l'ombre port&eacute;e du cylindre vert et les cases fonc&eacute;es autour de la case B (ou les cases claires &agrave; c&ocirc;t&eacute; de la case A). Il rectifie et &eacute;claircit automatiquement B. Avouez que m&ecirc;me en le sachant, vous avez du mal &agrave; nous croire !

L'échiquier d'Adelson et son cylindre vert

L'œil, également appelé globe oculaire, correspond à l’organe de la vue, captant le signal lumineux avant que l’information ne soit réinterprétée par le cerveau et transformée en formes et en couleurs. Il se compose de différentes régions lui permettant d’assurer sa fonction, de la cornée jusqu’à la rétine. Il est inséré dans une orbite, et on en retrouve une ou plusieurs paires chez bon nombre d’espèces animales, aussi bien chez les arthropodes, les mollusques ou les vertébrés.
Anatomie de l’œil humain
L’œil humain correspond grossièrement à une petite boule de 2,5 cm de diamètre, pesant sept à huit grammes. Comme chez beaucoup de mammifères, le globe oculaire se compose de différentes couches. La plus externe correspond à la sclère, membrane résistante qui donne sa couleur blanche à l’œil en le recouvrant à 80 %, sur laquelle s’insèrent les muscles oculomoteurs. Au centre se trouve la cornée, qui permet de capter les premiers rayons de lumière et de commencer la réfraction.
Sous la sclère, on trouve la choroïde, couche fine irriguée de vaisseaux sanguins et assurant la nutrition de la rétine et de l’iris.
La rétine, située dans le fond du globe oculaire, au contact de la choroïde, correspond à la région directement sensible à la lumière, polarisée principalement par la cornée et le cristallin. Elle est composée de cellules en cônes et en bâtonnets, sensibles aux détails de l’environnement et à la luminosité. C’est à ce niveau que le signal lumineux va être traduit en message nerveux, et être envoyé au cerveau par le nerf optique.
Au centre de l’œil, derrière la cornée, on trouve l’iris, région qui confère sa couleur particulière au globe oculaire. En son centre, on trouve la pupille, région sombre qui, sous l’action de muscles, se contracte ou se dilate pour laisser passer plus ou moins de lumière, à l’instar d’un diaphragme sur un appareil photo.
L’essentiel du volume de l’œil (90 %) est dû à l’humeur vitrée, liquide gélatineux situé en arrière du cristallin, qui donne au globe oculaire sa consistance. Il contribue également à la réfraction de la lumière.
Les yeux composés
Si l’Homme, les autres vertébrés et d’autres groupes possèdent deux yeux simples, ce n’est pas le cas chez tous les animaux. Ainsi, de nombreux arthropodes, comme les mouches, les libellules ou les crabes possèdent des yeux composés, c’est-à-dire un ensemble de photorécepteurs appelés ommatidies. Certains de ces animaux peuvent posséder jusqu’à cinq yeux composés.

Œil

La couleur, c'est ce qui permet de différencier deux objets de formes et de structures identiques, par exemple le drapeau italien du drapeau français. C'est aussi ce qui n'est ni blanc, ni gris, ni noir. Le blanc et le noir étant les bornes de la gamme des gris neutres.
Quelquefois, la couleur est utilisée pour désigner un objet, comme dans le cas d’un tube de rouge pour parler du rouge à lèvres, par exemple. La couleur est aussi parfois confondue avec la tonalité. Par exemple dans un ton vert, il y a plusieurs couleurs vertes, plus ou moins claires ou foncées. Une couleur est unique.
Il existe deux systèmes trichromatiques (trois couleurs primaires) :
par synthèse additive, dont les couleurs primaires sont rouge, vert et bleu (RVB) ;et par synthèse soustractive, dont les couleurs primaires sont cyan, magenta et jaune (CMJ).
La couleur du physicien
La couleur, c’est aussi la sensation produite par un rayonnement physiquement défini appelé stimulus. Celui-ci pénètre dans l'œil et est capté par des millions de cônes répartis dans la rétine mais surtout concentrés dans sa partie centrale, la fovéa, siège de la vision la plus distincte.
Pour le physicien, le terme de couleur renvoie donc à la couleur spectrale, c’est-à-dire à la perception sensorielle de l’œil humain en fonction de la longueur d’onde de la lumière qu’il reçoit. Ainsi, une lumière de longueur d’onde 550 nm est perçue comme étant de couleur verte. Le spectre visible est composé des sept couleurs de l’arc-en-ciel, soit rouge, orange, jaune, vert, bleu, indigo et violet. Le vert étant la couleur à laquelle l’œil humain est le plus sensible.
 L’œil humain peut différencier près de huit millions de nuances de couleurs. Pourtant, cet organe si avancé ne donne que peu d’informations à notre cortex pour créer une image. Alors que se passe-t-il exactement lorsque nous voyons ? Unisciel et l’université de Lille 1 nous expliquent, avec le programme Kézako, le fonctionnement de ce surprenant organe. © Unisciel
La production des couleurs
C’est en interagissant (absorption, diffusion, réfraction, interférences ou diffraction) avec la matière que la lumière produit des couleurs. La couleur bleue du ciel est ainsi le résultat d'une combinaison de plusieurs de ces phénomènes.
L’absorption de lumière est l’un des principaux mécanismes qui entrent dans le jeu des couleurs dans la vie courante. En effet, la plupart des matériaux ont pour particularité d’absorber certaines longueurs d’ondes de la lumière. Si, par exemple, les carottes nous apparaissent orange, c’est qu’elles contiennent du bêtacarotène qui absorbe les longueurs d’ondes comprises entre le violet et le vert et réfléchit la partie du spectre allant du rouge au vert.
La couleur du physicien des particules
Le physicien des particules utilise le terme « couleur » pour désigner un nombre quantique attribué aux quarks et aux gluons. Ainsi, les quarks existent en trois couleurs : rouge, bleu et vert. Les hadrons, quant à eux, sont de couleur neutre, c’est-à-dire blancs. Cependant, aucun rapport ici avec une perception visuelle que nous pourrions en avoir.
La notion de charge de couleur a été introduite pour expliquer la coexistence des quarks au sein des hadrons, tout en satisfaisant le principe d’exclusion de Pauli. Aujourd’hui, la chromodynamique quantique joue un rôle important dans le modèle standard de la physique des particules.

Couleur

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Cet objet impossible a &eacute;t&eacute; con&ccedil;u par [popupbiographie id=260]Roger Penrose[/popupbiographie] dans les ann&eacute;es 1950. Malgr&eacute; de nombreuses tentatives de r&eacute;alisation en 3D, ce triangle con&ccedil;u &agrave; partir de barres &agrave; section carr&eacute;e se croisant de fa&ccedil;on perpendiculaire, ne peut exister qu'en deux dimensions.Certaines animations d&eacute;montrent par la cassure du triangle l'impossibilit&eacute; de sa r&eacute;alisation concr&egrave;te en 3D.&copy; Tobias R., Wikimedia Commons, CC by-sa 2.5

L'impossible triangle de Penrose

Né le 8 aout 1931 en Angleterre dans une famille anglaise exceptionnelle, son père était psychiatre et généticien et ses deux frères respectivement grand maître international aux échecs et sommité mondiale en physique statistique, le prix Nobel de physique 2020, Roger Penrose, s’est lui illustré dans le domaine des mathématiques et de la physique théorique liés à la théorie de la relativité générale.Il a commencé sa carrière de mathématicien dans les années 1950 avec une thèse en géométrie algébrique, liée aux mathématiques de la théorie de la relativité d’Einstein, passée à l’Université de Cambridge, là où Newton était professeur, et alors que ce domaine des mathématiques allait être révolutionné par le légendaire Alexandre Grothendieck.De la géométrie algébrique aux trous noirsMais au tout début des années 1960, il va s’intéresser à la relativité générale et à la cosmologie relativiste sous l’influence du physicien Dennis W. Sciama qui quelques temps plus tard sera le directeur de thèse de Stephen Hawking.Penrose va introduire des méthodes mathématiques originales issues de la géométrie algébrique et de la topologie différentielle pour éviter de longs calculs, parfois même impossibles, afin d’extraire facilement des équations de la théorie de la relativité générale leurs prédictions concernant la théorie relativiste des étoiles et de la cosmologie.En 1965, il va démontrer que ce qui sera appelé plus tard un trou noir par le génial physicien John Wheeler est une conséquence inévitable de la relativité générale appliquée à l’effondrement gravitationnel d’une étoile suffisamment massive et ayant épuisé son carburant nucléaire, confirmant les calculs déjà fait dans des cas idéalisés et donc peut-être douteux dans les années 1930 du père de la bombe atomique, Robert Oppenheimer, avec ses élèves.Roger Penrose parle de la relativité générale, des trous noirs et de sa théorie cosmologique. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître. Cliquez ensuite sur l'écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et enfin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français ». © London Mathematical SocietyLe théorème découvert par Penrose implique également que le point final de l’effondrement d’une étoile en trou noir est une singularité de l’espace-temps qui s’y anéantie mais uniquement si l’on ne fait pas intervenir des aspects quantiques de la gravitation.Stephen Hawking va reprendre les idées et les méthodes de Penrose pour montrer que la théorie d’Einstein implique aussi une singularité initiale et un début de l’Univers dans le cadre de la théorie du Big Bang qui venait de devenir nettement plus crédible en 1965 avec la découverte du rayonnement fossile.Penrose va aussi introduire d’autres méthodes géométriques, en particulier ce qui sera appelé des diagrammes de Penrose-Carter, et qui vont permettre des découvertes importantes dans le domaine de la physique des trous noirs et de la cosmologie. Les calculs fait par Hawking pour découvrir son célèbre rayonnement quantique des trous noirs utilise d’ailleurs un tel diagramme.De la gravitation quantique à une théorie quantique de la conscienceDes années 1960 aux années 1970, Penrose va également développer des idées originales d’origine géométrique pour une théorie quantique de la physique en espace-temps courbe. Ses théories des « torseurs » et des réseaux de spins sont utilisé aujourd’hui pour explorer des théories quantiques de la gravitation.Les contributions et la créativité de Penrose ne s’arrêtent pas là. Dès les années 1950, il va influencer l’artiste néerlandais Maurits Cornelis Escher qui va reprendre le désormais célèbre triangle de Penrose pour en faire les noms moins célèbres « Chute d'eau » et « Montée et Descente ». Son intérêt pour la géométrie et les puzzles va le conduire également à la découverte d’un nouveau type de pavages mathématiques du plan que l’on pensait impossible et qui va se trouver avoir des applications très concrètes des années plus tard avec la découverte des quasi-cristaux.Des travaux des mathématiciens, il résultait qu'un pavage périodique dans le plan avec des objets possédant une symétrie d'ordre 5, comme par exemple un pentagone, était une impossibilité. Jusqu'au milieu des années 1970 on pensait aussi que tout pavage du plan devait se réduire à un pavage périodique. Ce fut donc une surprise quand Roger Penrose trouva un contre-exemple. À l'origine, il ne s'agissait que de mathématiques récréatives mais ce qui est aujourd'hui connu comme le pavage du plan par des tuiles de Penrose permettait effectivement de réaliser un pavage non pas périodique mais quasi-périodique du plan avec des structures possédant une symétrie d'ordre 5. © Ianiv SchweberPenrose s’interroge depuis des années sur la physique de la conscience. Ayant également une conception platonicienne des mathématiques, il pense qu’on les découvre et que la conscience humaine n’est pas le résultat de l’exécution d’algorithmes sur un ordinateur, inspiré en cela notamment par les travaux du mythique logicien Kurt Gödel, lui aussi tenant d’un platonisme mathématique. Il pense également que la conscience repose sur des processus quantiques mais qu'une nouvelle mécanique quantique est nécessaire pour vraiment en rendre compte.Ces dernières années, Penrose a aussi proposé et défendu une nouvelle cosmologie, dite conforme et cyclique, en tant qu’alternative à la théorie de l’inflation dont il doute, doute qu’il étend d’ailleurs à la théorie des supercordes. Il pense que son modèle cosmologique est testable avec le rayonnement fossile notamment mais pour le moment, les preuves qu'il avance ne rencontre que du scepticisme.Roger Penrose nous parle de ses idées sur l'origine de la conscience et comment il en est venu à écrire un puis deux célèbres livres à ce sujet. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître. Cliquez ensuite sur l'écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et enfin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français ». © Lex FridmanOn peut légitimement penser que Penrose est l’un des dignes successeurs de Newton et comme lui l’un des Géomètres de l’Univers et l’un des « bâtisseurs du ciel ».Roger Penrose a écris plusieurs livres dont certains sont incontournables, en voici quelques exemples.Les deux infinis et l'esprit humain À la découverte des lois de l'univers: La prodigieuse histoire des mathématiques et de la physiqueLes Cycles du temps: Une nouvelle vision de l'UniversThe Emperor's New Mind: Concerning Computers, Minds, and the Laws of Physics Une présentation par Roger Penrose et ses collègues de son modèle de cosmologie cyclique conforme (CCC). Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître. Cliquez ensuite sur l'écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et enfin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français ». © skydivephil 

Roger Penrose

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Chez les Penrose, on est passionn&eacute; par les illusions d'optique. Quand [popupbiographie id=260]Roger Penrose[/popupbiographie] dessine le triangle, son fils Lionel prend la rel&egrave;ve et imagine un [popupdefinition id=10670]escalier[/popupdefinition] tout aussi impossible &agrave; r&eacute;aliser. En revanche, sur le papier, l'escalier &agrave; angles droits semble monter &agrave; l'infini dans une boucle o&ugrave; haut et bas se rejoignent.&copy; DP

L'escalier sans fin de Penrose

L'escalier est une construction formée de marches appelées degrés, qui permettent d'accéder à un étage supérieur. Le mot provient du latin scala, qui signifie échelle.
Description d'un escalier
Il en existe différentes formes, la plus connue étant l'escalier supporté par un mur d'échiffre (mur porteur), mais il existe également des escaliers autoporteurs qui ne nécessitent aucun support, et qui sont donc totalement indépendants. Fabriqué en différents matériaux, bois, béton ou métal, l'escalier peut être conçu et installé par un escaliéteur ou un charpentier escaliéteur dans le cas d'un ouvrage en bois.
Parmi les différentes constructions, on peut citer l'escalier à la française, l'escalier à l'anglaise ou encore l'escalier à vis.
Normes et escalier célèbres
Dans le cas des lieux publics, les escaliers possèdent des marches d'une hauteur maximale de 16 centimètres et d'un pas minimum de 63 centimètres. Enfin, parmi les formations les plus célèbres, l'escalier à double hélice de Léonard de Vinci est installé au château de Chambord : il y a deux volées de marches qui s'imbriquent l'une dans l'autre, de telle sorte que deux personnes qui l'empruntent peuvent ne pas se croiser.

Escalier

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Toute l'ambigu&iuml;t&eacute; du cube de Necker repose sur la perspective cavali&egrave;re. Nous reconnaissons tous les dessins du cube dont les bords sont parall&egrave;les. Le relief y est sugg&eacute;r&eacute;.Mais, &agrave; y regarder de plus pr&egrave;s, est-ce si &eacute;vident ? &Agrave; l'intersection des lignes, deux interpr&eacute;tations sont possibles pour l'Homme et l'[popupdefinition id=14131]&oelig;il[/popupdefinition] n'arrive pas &agrave; faire la part des choses.&copy;&nbsp;[popupdefinition id=3985]GNU[/popupdefinition]

Le cube de Necker et la perspective cavalière

Le projet GNU (GNU is Not Unix - acronyme récursif) a démarré en 1984, sous l'impulsion de Richard Stallman, avec la mission de développer un système Unix complètement libre. Ses premiers projets ont consisté en deux briques fondamentales pour le développement des logiciels libres: l'éditeur Emacs et le compilateur GCC. 
Des centaines de logiciels ont été développés à ce jour par cette organisation regroupant de nombreux volontaires bénévoles. A terme, le projet GNU vise à fournir un système complet, notamment grâce au développement (qui a été lancé il y a plus de dix ans) du noyau Hurd, à la conception futuriste. Les outils GNU fournissent une bonne part des distributions Linux. On peut notamment citer CVS, le shell bash, ou encore wget. 
Le projet GNU est probablement le pilier fondamental du mouvement des logiciels libres. La Free Software Fondation est très respectée au sein de la communauté du logiciel libre pour cette raison. Tout les outils GNU sont bien sûr placés sous licence GPL.

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Largement utilis&eacute;e par Escher dans son travail, la perspective paradoxale est un art graphique. Elle s'appuie sur les illusions d'optique pour construire des formes, des paysages ou des [popupdefinition id=17955]constructions[/popupdefinition] improbables. Cette figure, par exemple, r&eacute;fute toute loi de la logique, votre [popupdefinition id=10765]ma&icirc;tre d'&oelig;uvre[/popupdefinition] s'en arracherait les cheveux !&copy; Roby, GFDL

La perspective paradoxale d'Escher

Les liants utilisés en maçonnerie diffèrent de ceux entrant dans la composition des peintures et vernis. En construction, on utilise deux grandes familles de liants : aériens ou hydrauliques. Les liants des peintures et vernis sont constitués de macromolécules (polymères) d’origine naturelle ou synthétique.Les liants de maçonneriePoudreux ou pâteux, ils se distinguent par leur mode de durcissement ou de prise. Les liants aériens sont essentiellement de la chaux calcique (CL) ou dolomitique (DL). À base de roches calcaires, ils sont hydratés (éteints) après cuisson à une température avoisinant 900 °C. Ils durcissent lentement, au contact de l’air uniquement.Un mortier de chaux aérienne et de sable, pour le jointoiement ou l’enduisage, durcit toujours de l’extérieur vers l’intérieur. © BCB TradicaOn distingue plusieurs types de liants hydrauliques. Le ciment et le plâtre durcissent (se pétrifient) en réaction avec l’eau servant à homogénéiser le mélange. Selon leur composition, la prise est rapide, demi-lente ou lente. La chaux hydraulique naturelle (NHL) présente la particularité de durcir au contact de l’eau d’abord, puis de l’air.Bloc "Le saviez-vous ?"Les liants pour peintures et produits assimilésAssurant la fixation au support, le liant permet à la peinture ou au vernis de durcir par évaporation de son solvant ou par polymérisation. Les liants d’origine naturelle proviennent du règne animal (caséine, œuf, colle de peau…), minéral (argile, chaux…) ou végétal (argile, fécule de pomme de terre, gomme arabique, huile de carthame…). Les liants synthétiques sont des résines dérivées du caoutchouc, de la cellulose, des résines plastiques diluables à l’eau (acryliques, alkydes, uréthanes, vinyliques…) ou au white-spirit (glycérophtaliques, polyesters…). Une peinture ou vernis peut combiner plusieurs liants afin d’améliorer certaines caractéristiques : tendu ou durcissement du feuil, par exemple.Patine murale d’aspect soyeux associant une sous-couche acrylique blanche et une finition sablée métallisé, chacune en phase aqueuse. Un temps de séchage de huit heures est nécessaire entre les deux applications. © Maison Déco

Liant

Le maître d'œuvre est la personne physique ou morale qui a en charge la réalisation d'un ouvrage, principalement lors de chantiers dans le domaine de la construction. Le maître d'œuvre peut aussi bien être une entreprise à laquelle on a fait appel, qu'un professionnel ou une organisation. Rôle du maître d'œuvre Le maître d'œuvre conçoit les plans, organise, supervise, coordonne les différentes personnes qui travaillent sur un même projet et livre le produit une fois terminé. Il est choisi par le maître d'ouvrage pour qui le projet est réalisé. Obligations du maître d'œuvreLe maître d'œuvre se doit donc de respecter les délais fixés au départ, mais aussi le budget qui figure dans le contrat. En contrepartie, il a le choix des moyens techniques qu'il va déployer. Pour l'aider à réaliser les différentes tâches et à gérer correctement l'ouvrage, il peut s'appuyer sur un chef de projet.

Maître d'œuvre

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Cet objet &agrave; trois pattes n'a, &agrave; sa base, que deux ramifications rectangulaires. Les deux lignes du milieu reli&eacute;es en cercle n'ont aucune existence [popupdefinition id=15839]physique[/popupdefinition] tangible. Publi&eacute; en 1965 &agrave; la Une du magazine Mad, il a assis sa renomm&eacute;e de figure impossible.&copy; DP

Le blivet, un objet impossible

La physique est une science de la nature expérimentale qui étudie les phénomènes naturels et leurs évolutions. Elle établit des théories qui permettent de les modéliser et, de fait, de les prévoir.
Les théories établies par la physique s’appliquent dans des cadres bien définis.
La physique classique
La physique classique, par exemple, étudie le monde des solides, des liquides et des gaz. Elle nous apprend à concevoir des voitures ou à bâtir des immeubles. Elle repose sur des définitions anciennes de temps, d’espace, de matière et d’énergie. Elle peine toutefois à expliquer certains phénomènes observés dans la nature.
La physique quantique
La physique quantique prend alors le relais. Son domaine d’application, c’est le monde des particules et des champs de force. La physique quantique a permis des progrès dans la conception des lasers, entre autres. Elle introduit aussi de nouvelles définitions de la matière et de l’énergie.
La relativité générale
La relativité générale s’intéresse au monde macroscopique. C’est à la relativité générale que nous faisons appel, par exemple, pour traiter l’information utile au fonctionnement de nos GPS. Elle introduit de nouvelles définitions de l’espace et du temps.
Mécanique, optique, magnétisme, astrophysique…
Il existe d’autres façons de classer les disciplines de la physique en fonction des phénomènes qu’elle étudie. Ainsi, par exemple :
la mécanique s’intéresse au mouvement des corps ;l’optique s'intéresse à la lumière et à ses propriétés ;le magnétisme s'intéresse aux champs magnétiques et aux forces qu’ils engendrent ;l'astrophysique concerne l'étude des propriétés des objets de l'univers.
Les physiciens célèbres
Parmi les physiciens célèbres, citons notamment :
Archimède ;Galilée ;Evangelista Torricelli ;Blaise Pascal ;Isaac Newton ;Daniel Gabriel Fahrenheit ;André-Marie Ampère ;Léon Foucault ;Max Planck ;Pierre et Marie Curie ;Albert Einstein ;Erwin Schrödinger ;Werner Heisenberg ;Georges Charpak ;Hubert Reeves ;Stephen Hawking.

Physique

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Les lignes rouges sont-elles parall&egrave;les ? Non ? Regardez mieux. Par un effet d'angle, les lignes bleues &agrave; l'arri&egrave;re-plan donnent une impression d'expansion. Mais prenez votre r&egrave;gle, elles sont droites !&copy; Fibonacci, [popupdefinition id=3985]GNU[/popupdefinition] FDL

L'illusion de Hering et la distorsion

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&Agrave; la mani&egrave;re de Hering, Orbison montre en 1939 que l'effet d'angle d'une figure trompe notre [popupdefinition id=3125]cerveau[/popupdefinition]. Les fl&egrave;ches nous font dire qu'il existe une perspective, et le carr&eacute; semble d&eacute;form&eacute;. Une fois de plus, ce n'est qu'illusion ;&nbsp;faites abstraction du bleu et vous verrez un beau carr&eacute; avec quatre coins perpendiculaires.&copy; Mysid, DP

L'illusion de Orbison et l'effet d'angle

Le cerveau appartient au système nerveux central.
Fonction du cerveau
Situé dans la boîte crânienne, le cerveau est le siège des fonctions supérieures (fonctions cognitives, sens, réponses nerveuses) et végétatives. C’est donc un organe essentiel qui assure la régulation de toutes les fonctions vitales. Le cerveau reçoit des informations provenant de l’ensemble du corps humain via des nerfs afférents, les intègre et les analyse puis répond en émettant de nouveaux signaux qui redescendent vers les parties du corps concernées par les nerfs efférents.
Le cerveau est ainsi responsable du rythme cardiaque et respiratoire, des fonctions qui pour nous sont inconscientes. Mais il est aussi impliqué dans la prise de décision, dans la motricité du corps, le comportement, la mémoire, la conscience…
Le cerveau a été cartographié et certaines zones semblent associées à des fonctions précises (aire de la parole…), alors que les fonctions plus complexes (la mémoire, la conscience) semblent être beaucoup plus réparties.
De quoi est composé notre cerveau ? Quel est le rôle de la matière grise, encore appelée "cortex" ? De quoi est-elle constituée ? Comment les neurones gèrent-ils et traitent-ils les informations ? Qu’est-ce que la matière blanche ? Toutes les explications en vidéo. Une animation coréalisée avec L’Esprit Sorcier. © CEA Recherche
Structure du cerveau
Le cerveau humain comporte environ 100 milliards de neurones et possède un poids moyen de 1.300 à 1.400 grammes. Il contient également des cellules gliales et des astrocytes. Il baigne dans le liquide céphalo-rachidien.
Le cerveau est composé de deux hémisphères, droit et gauche, connectés entre eux par le corps calleux composé de substance blanche (axones gainés de myéline). Divisés en lobes, les hémisphères sont les parties les plus développées chez les mammifères.
Le cerveau est divisé en plusieurs parties, en fonction de leur origine embryonnaire :
le télencéphale, la partie supérieure, composé du cortex cérébral et du striatum ;le diencéphale qui contient le thalamus et l’hypothalamus (glandes endocrines) ;le mésencéphale ;le cervelet (coordination motrice et apprentissage des mouvements routiniers) ;le pont de Varole ;le bulbe rachidien (contrôle des mouvements réflexes et végétatifs : respiration, modération du rythme cardiaque, régulation des muscles lisses artériels) qui communique avec la moelle épinière.
Le cortex cérébral constitue la couche externe du cerveau et comporte la majorité des neurones (substance grise). Les méninges sont des enveloppes protectrices (dure-mère, arachnoïde et pie-mère) entre le cortex et l’os du crâne. Le cortex cérébral est subdivisé en cinq lobes cérébraux en fonction de leur position : 
le lobe frontal (motricité, mémoire, raisonnement) ;le lobe pariétal (toucher) ;le lobe temporal (ouïe, odorât) ;le lobe occipital (vision) ;le lobe limbique.
Pour tout savoir sur le cerveau, consultez notre dossier « Voyage dans le cerveau ».

Cerveau

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Lequel de ces deux ronds est le plus grand ? Celui de gauche ? Perdu, ils ont tous les deux le m&ecirc;me diam&egrave;tre ! Cette illusion joue avec notre perception de la grandeur et le rond encercl&eacute; nous appara&icirc;t plus grand. Une illusion d&rsquo;optique tr&egrave;s proche de celle d&rsquo;Ebbinghaus.&copy; Famousdog, Wikipedia, CC by 3.0

L’illusion de Delbœuf et ses cercles concentriques

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Les deux ronds orange poss&egrave;dent le m&ecirc;me diam&egrave;tre. Pourtant, celui de droite para&icirc;t plus grand. Quelle en est la cause ? Des &eacute;tudes r&eacute;centes sugg&egrave;rent que cette illusion d'Ebbinghaus, aussi appel&eacute;e &laquo; cercles de Titchener &raquo; (du nom du livre qui les a rendus c&eacute;l&egrave;bres, The Titchener circles), repose sur l'&eacute;loignement des cercles : plus ils sont pr&egrave;s du rond central, plus ce dernier para&icirc;t grand.Autrement dit, le [popupdefinition id=3125]cerveau[/popupdefinition] reconstitue un disque imaginaire autour des cercles situ&eacute;s au plus proche. S'ils sont trop &eacute;loign&eacute;s, comme sur la figure de gauche, le rond central appara&icirc;t comme ind&eacute;pendant, et donc, plus petit.&copy; DP

L'illusion d’Ebbinghaus ou les cercles de Titchener

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Cette illusion est tr&egrave;s impressionnante et joue avec la perception du [popupdefinition id=316]mouvement[/popupdefinition]. Le m&ecirc;me motif est r&eacute;p&eacute;t&eacute; deux fois : &agrave; la verticale et &agrave; l'horizontale. Plac&eacute; en fond, il reste immobile. Lorsque l'on vient superposer un cercle avec ce m&ecirc;me motif mais dispos&eacute; &agrave; l'horizontale, alors l'int&eacute;rieur du cercle semble bouger. Pourtant l'image est statique.&copy; Ouchi

L’illusion d’Ouchi et la perception du mouvement

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Que voyez-vous ? Deux cercles. Maintenant, fixez le point noir, &eacute;loignez-vous et approchez-vous. Ils bougent en sens inverse ! Cet effet est d&ucirc; au relief des trap&egrave;zes qui composent le cercle, car&nbsp;leurs vecteurs n&rsquo;ont pas la m&ecirc;me direction.&copy; Fibonacci, CC by-sa 3.0

Les cercles rotatifs, une illusion de rotation

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C'est sur le [popupdefinition id=10786]mur[/popupdefinition] d'une [popupdefinition id=10934]terrasse[/popupdefinition] de Bristol, en Angleterre, que Richard Gregory a remarqu&eacute; un curieux effet : la [popupdefinition id=10678]fa&iuml;ence[/popupdefinition], dont les carreaux noirs et blancs sont intercal&eacute;s, pr&eacute;sente des courbes. Chose curieuse, puisque tous les carreaux sont, par d&eacute;finition, carr&eacute;s. De plus, les lignes, parall&egrave;les, semblent vouloir se rencontrer. Le docteur Gregory en fut tellement interloqu&eacute; qu'il d&eacute;cida d'en parler dans un num&eacute;ro de la revue Perception.&copy; Fibonacci, CC by-sa&nbsp;3.0

L’illusion du mur de café, décrite par Richard Gregory

La faïence est un matériau à base d'argile et de terre cuite, servant à réaliser des objets et des décors travaillés. 
Description de la faïence
Le plus souvent de couleur ocre, la faïence est une céramique fragile qui n'est désignée par ce terme qu'une fois recouverte d'une glaçure à base d'étain qui lui donne son aspect lisse et brillant. Une fois la glaçure fixée, on peut y apposer des couleurs grâce à la peinture, cette dernière restant fixée sur le vernis. La faïence nécessite deux cuissons : l'une pour la terre, puis une seconde, à une température inférieure, pour la glaçure. Ce n'est qu'ainsi que la pièce devient brillante, mais cela a pour effet de la fragiliser. Le décor permet au potier de se faire peintre, mais aujourd'hui, à l'état industriel, la faïence est le plus souvent imprimée grâce à un système de décalcomanie. Cela permet à la pièce de conserver son éclat plus longtemps, et d'être plus résistante aux coups ou aux rayures.

Faïence

La terrasse est une levée de terre artificielle traditionnellement soutenue par de la maçonnerie. 
Description de la terrasse
Élément d'architecture à part entière d'un bâtiment, la terrasse se situe toujours à l'extérieur des édifices, que ce soit au rez-de-chaussée (comme dans la majorité des cas en France) ou à l'étage. Dans ce deuxième cas, la terrasse est alors construite en avancée de l'étage inférieur. À la différence du balcon, la terrasse est une plateforme de construction aménagée sans faire de saillie. La terrasse est souvent associée à une autre construction : la véranda. 
Dans certains pays comme les pays méditerranéens ou les pays du Maghreb, la terrasse désigne la toiture d'un bâtiment (immeuble, maison) lorsque cette dernière est constituée d'une plateforme maçonnée, rendant ainsi la surface initialement prévue à la toiture utilisable au quotidien. On la reconnaît alors très facilement grâce à son « toit plat ».

Terrasse

Un mur est une structure verticale et solide. Généralement façonné par l'Homme, il est constitué d'un assemblage de matériaux tels que des pierres, des briques, du gyproc ou du plâtras et est destiné à séparer ou délimiter des espaces. 
Fonction du mur
Au niveau architectural, un mur peut délimiter la structure d'un bâtiment mais aussi faire partie d'un édifice où il contribue à former les pièces. Il permet aussi de soutenir les étages et le toit. À l'extérieur, un mur délimite une zone précise. Il est utilisé comme frontière, enclos, protection contre les intrusions ou la nature. Certains murs sont également destinés aux pratiques sportives ou artistiques. Le mur peut être haut ou bas, épais ou fin et avoir une fonction utilitaire, symbolique ou de défense. 
Les différents types de murs
Il existe de nombreux types de murs qui portent chacun un nom différent en fonction de leurs propriétés. Parmi eux :
le mur aveugle ; le mur banché ;le mur de pignon ; le mur de façade ; le mur de refend ;le mur de soutènement ;le mur mitoyen ;le mur porteur...

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Cette chambre est tout &agrave; fait particuli&egrave;re. En forme de trap&egrave;ze, elle donne l'illusion d'&ecirc;tre cubique si l'on se place &agrave; un point pr&eacute;cis. C'est alors que deux personnes plac&eacute;es &agrave; la m&ecirc;me hauteur ont l'[popupdefinition id=4452]air[/popupdefinition] d'avoir deux tailles diff&eacute;rentes. Pratique, cet effet est utilis&eacute; au cin&eacute;ma.&copy; Mosso, CC by-sa&nbsp;2.0