Échelles de science et technologie
2002/12/01 Garcia Robles, Francisco Javier Iturria: Elhuyar aldizkaria
Cependant, la mécanique quantique place des sous-types à la plus petite et au moment le plus court imaginable ; ces limites sont celles établies par l'échelle de Planck, c'est-à-dire pour tout phénomène de la physique observable il est nécessaire que l'objet à étudier s'illumine d'une certaine manière avec le rayonnement électromagnétique. La longueur d'onde de ce rayonnement doit être égale à la taille de l'objet à étudier. Ainsi, comme vous plongez dans le monde microscopique, la longueur d'onde de rayonnement sera inférieure et le quantique d'énergie que vous transportez sera plus élevé.
Cela a des limites, car à partir d'une certaine quantité d'énergie se produit l'effondrement du quantique, comme si c'était un trou noir. À partir des mesures de longueur de Planck, c'est à dire à partir de 10-35 m, la structure spatio-temps résultant de la théorie générale de la relativité n'a pas de sens. De même, les intervalles de temps inférieurs à ceux qui prennent la lumière sur la longueur de Planck, de moins de 10 à 43 pouces, ne sont pas utiles en physique. Pas du moins jusqu'à ce que les contradictions existantes entre la relativité générale et la mécanique quantique soient résolues.
Ainsi, pour l'échelle de Planck des premiers moments des grandes énergies et du Big Bang, la physique actuelle n'a pas encore de théorie satisfaisante. Cependant, les physiciens théoriciens qui cherchent la “Théorie de Tout” ont beaucoup progressé au cours des dernières décennies et croient qu’ils peuvent réussir avec la théorie “M” des supercordes.
La science expérimentale commence à conjuguer les résultats et la théorie, à l'échelle de teraelectronvolt (TeV), l'énergie bientôt acquise par les hadrons qui circulent dans l'accélérateur LHC de CERN « Large Hadron Collider », ou ce qui est la même chose, entre 10 et 15 m (taille des protons et neutrons). Curieusement, la technologie se développe à ce niveau, car il existe des dispositifs artificiels qui obtiennent des impulsions de plusieurs femtosecondes (10-15”), comme par exemple les impulsions laser utilisées dans le micromécanisé de précision.
A partir de ces mesures, en réalité des niveaux supérieurs, la science et la technologie se mélangent, se nourrissent mutuellement et se complètent dans le progrès. En fait, la technologie est déjà une réalité à l'échelle atomique, à l'échelle de l'amstrong (10 -10 m) et plus précisément à l'échelle des nanomètres et de la nanotechnologie. Pour cela, il y a les instruments à effet tunnel et la force atomique, avec la capacité de voir et de déplacer les atomes un à un. Il existe des dispositifs électromagnétiques et mécaniques pour situer ces appareils avec une précision incroyable, même si cette échelle, la mesoescale, surprend toujours dans le monde des lois quantiques.
La nanotechnologie révolutionnera l'industrie. Ils sont déjà le domaine le plus important des programmes de recherche des institutions américaines et européennes, et sont à l'origine d'idées proches de la fiction. Mais en même temps, ils offrent des choses réelles, comme le premier rotor moléculaire. Cet outil a été récemment présenté par James Gimzewski de l'Université de l'UCLA. En sautant sur des niveaux de taille nous pouvons atteindre l'échelle de la cellule, les microns (10-6 m). La microtechnologie est une réalité consolidée. Si la société de l'information et de la connaissance est une réalité, elle est due à la capacité de produire des éléments et des semi-conducteurs de taille microscopique et dernièrement plus petits. Actuellement, les microtechnologies dépassent la zone limitée des applications électroniques et ont ouvert la voie des dispositifs électromécaniques, optiques et optoélectroniques à haute valeur ajoutée. Les éléments de mesure et de contrôle de dernière génération en sont un exemple.
L'échelle de 10 à 3 m, apparemment plus commune, peut encore donner beaucoup de surprises et d'options technologico-industrielles, car il se produit la miniaturisation de nombreux produits de consommation majeurs déjà existants. Par exemple, un atelier de microfabrication a été mis en place au centre technologique Tekniker. L'utilisation de techniques conventionnelles de microfraisage, tournage de précision et d'électroérosion permet d'obtenir de nouvelles solutions pour l'automobile, la chirurgie médicale, l'électronique grand public, etc.
Laissons pour un instant l'échelle humaine et allons jusqu'aux limites de l'univers connu. La plus grande extension utilisée par la science est le megaparsec. Parseca serait la parallaxe d'une seconde, à savoir: Distance d'une étoile avec un angle d'une seconde avec le Soleil et la Terre (environ 3 années lumière). Là aussi, même si cela semble difficile, la science et la technologie vont de pair.
Pour connaître ce qui s'est passé il y a un milliard d'années à des milliards d'années lumière (parce que les voyages spatiaux sont des voyages forcés au passé), on a commencé à utiliser un ensemble de télescopes de nouvelle génération situés sur Terre. Ces télescopes, grâce à leurs dispositifs mécaniques ultra-précis, ont commencé à surmonter les inconvénients qui ont provoqué pendant des années les perturbations atmosphériques. Parmi ces dispositifs se trouve le Grand Télescope des Canaries en construction (Grantecan), avec un miroir de 10 mètres de diamètre. Dans ce projet, un centre de recherche du Pays Basque a développé des dispositifs Nasmyth qui déplacent le télescope.
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