Le Monde - 02.10.2019

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RENDEZ-VOUS

LE MONDE·SCIENCE & MÉDECINE

MERCREDI 2 OCTOBRE 2019

DES BIBERONS

PRÉHISTORIQUES

Au fil des années, des fouilles

archéologiques ont mis au jour,

sur différents sites préhistoriques

d’Europe, des petits récipients en

poterie dotés d’un bec verseur,

comme ceux que l’on voit sur

cette photographie. Servaient-ils

à nourrir des personnes âgées,

des malades ou des bébés?

Dans une étude publiée mercredi

25 septembre par Nature, une

équipe internationale explique

avoir analysé les résidus de lipi-

des présents sur des poteries de

l’âge du bronze et du fer trouvées

dans des tombes d’enfants en

Allemagne. Les résultats indi-

quent que ces pièces de vaisselle

avaient probablement contenu

du lait de ruminants domesti-

qués. Bien que ce lait n’ait pas les

mêmes qualités nutritives que le

lait maternel et que, non pasteu-

risé, il ait risqué d’entraîner des

contaminations bactériennes,

les auteurs pensent qu’il a pu être

utilisé comme complément

alimentaire pour les enfants en

bas âge, notamment au moment

du sevrage des nourrissons.

(PHOTO : KATHARINA REBAY-SALISBURY)

E. BUSSER, G. COHEN ET J.L. LEGRAND © POLE 2019 [email protected]

La puissance des nombres consécutifs

Bob pose un petit problème arithmétique à Alice.

1. 32 761 est le carré de 181, mais aussi la différence de deux cubes consécutifs. Lesquels?
   Alice trouve rapidement. Bob poursuit :
   « Drôle de coïncidence : 181 = 9^2 + 10^2 s’écrit comme la somme de deux carrés consécutifs.

• Ce n’en est pas une. Regarde : 1^3 – 0^3 = 1 = 1^2 et 1 = 0^2 + 1^2 ; 8^3 – 7^3 = 169 = 13^2 et 13 = 2^2 + 3^2. Si la différence de deux
  cubes consécutifs est le carré d’un entier, cet entier est toujours la somme de deux carrés consécutifs. »

2. Alice a-t-elle raison?

Solution du problème 1113

1. On peut former 35 triangles de fils tendus.
   C’est le nombre de façons de choisir trois points parmi
   sept. Une partie de ces triangles peuvent cependant être
   aplatis dans certaines configurations.


2. Les plus petits triangles ont une aire maximale quand
   les segments orange et verts mesurent 40 et 60 cm.
   On pose, avec les notations
   de la figure, x+ y+ z = 1
   (il suffira ensuite de multi-
   plier les longueurs par 240).
   En supposant x< z, les trois
   triangles de plus petite aire
   (à une rotation de 120°
   près) sont ceux qui sont
   colorés. On fait l’hypothèse
   (difficile à démontrer en
   quelques lignes) que la plus petite aire sera maximale
   quand ces trois triangles auront la même aire.
   Deux rappels pour suivre les calculs ci-dessous :

• O se trouve à √3/6 de chaque côté (le tiers de la hauteur) ;


• l’aire d’un triangle de côtés aet bautour d’un angle de
  60° est ab√3/4. On calcule alors les aires des trois triangles.


• Le bleu : OEH = EBH – OBH – OBE
  = (1–x)(x+y)√3/4 – (1+y)√3/12


• L’orange : ODI = OBD + OBI – BDI
  = (1–y)√3/12 –x(1–x–y)√3/4


• Le rouge : FGH = xy√3/4
  L’égalité des trois aires donne x= 1/6, y= 7/12 et z= 1/4 (à
  multiplier par 240 cm), chacune des aires valant 7√3/288.

FÊTE DE LA SCIENCE

DU 5 AU 13/10 (FIN)

• Occitanie (suite)
  
  
  • Conférence Comment mentir avec des gra-
    phiques? le 05/10 à 16 h 30 à l’espace Recol-
    lets à Caussade (82). Réflexion sur
    l’utilisation des représentations graphiques
    dans les medias.
  
  
  
  


• Atelier L’icosaèdre dans tous ses états, du
  ballon de foot au C60,le 12/10 à 10 h, à l’uni-
  versité de Perpignan, via Domitia. La
  science racontée au travers des maths avec
  un ballon de foot et une molécule géante
  de fullerène C60, en découpages et collages.
  Informations sur http://www.fetedelascience.fr
  FÊTE DES MATHS LE 06/10
  À BEAUMONT-DE-LOMAGNE
  En marge de la Fête de la Science 2019, c’est
  la Fête des Maths, dimanche 6 octobre, à

Beaumont-de-Lomagne. Les animations de

cette journée, de 10 h 30 à 18 h, seront

consacrées aux mathématiques et à leur

lien avec la météo et la climatologie.

• Dans la maison de Fermat


• 11 h, salle de conférences, Exploramath,
  one-man-show de Manu Houdart.


• 14 h, conférence de Christian Tschocke sur
  le climat et la thermodynamique.


• 16 h 30 à la Cave, Les conteuses de Lomagne.


• Dans la salle des fêtes et sur le parvis
  Jeux par Tour de Jeux, animations par
  Fermat-Science, atelier Les maths et la neige
  par Les maths en vrac, météo et maths par
  Maths en Scène, origami par Oreille de lapin,
  jeux de logique par Pose ton pion, casse-
  tête par Prise de tête, magie par Dominique
  Souder, jeux mathématiques par l’IRES de
  Toulouse...
  Informations sur http://www.fermat-science.com

CONFÉRENCE MATHS AUTOUR

D’UN PIANO À NANCY LE 17/10

L’étude des sons musicaux remonte à l’An-

tiquité avec l’explication du fonctionne-

ment des cordes vibrantes par Pythagore.

Dans cet exposé du cycle de conférences

« Sciences et société » (jeudi 17/10 à 20 h 30

à l’IUT Nancy-Charlemagne), Patrick Joly

présentera quelques notions de physique

du son et quelques outils mathématiques

permettant de décrire et d'analyser ces sons.

Il montrera, au travers d'illustrations

visuelles et sonores, comment ces outils et

l’utilisation d'ordinateurs permettent de

produire des sonorités synthétiques réa-

listes et même de simuler le fonctionne-

ment d’un instrument de musique

particulièrement complexe : le piano de

concert.

Informations sur http://www.iecl.univ-lorraine.fr

N° 1114

A

O

B C

H

D E

F

I

G

x

x

x

z

z

z

y

y y

E V É N E M E N T

Fête de la science

Pour sa 28e édition, la Fête de la science,

qui se tient en France métropolitaine

du 5 au 13 octobre, et en outremer du 9 au

17 novembre, propose plus de 6 000 anima­

tions gratuites, ouvertes à tous les publics :

conférences, visites de laboratoires, de

musées ou de centres d’information scienti­

fique, de sites industriels... De quoi satisfaire

tous les goûts et toutes les curiosités.

> Programme interactif des manifestations :

Fetedelascience.fr

LE LIVRE

Stephen Hawking, 

une vie en BD

Jim Ottaviani et Leland

Myrick utilisent le roman

graphique pour retracer

le parcours du célèbre

physicien britannique

A

près avoir raconté, en 2012, la vie du

brillant physicien américain Ri­

chard Feynman sous la forme d’un

roman graphique – autre nom pour dési­

gner une bande dessinée au long cours –,

l’auteur Jim Ottaviani et l’illustrateur Leland

Myrick reprennent du service pour s’atta­

quer à une autre icône de la physique, le Bri­

tannique Stephen Hawking (1942­2018).

Chacun garde en mémoire l’image fasci­

nante de cet homme malingre au visage dé­

formé par un rictus, cloué dans un fauteuil

roulant par la maladie de Charcot qui l’a pro­

gressivement privé de l’usage de ses mus­

cles, ce qui ne l’empêchait pas de jongler en

esprit avec l’Univers et ses objets les plus

étranges, les trous noirs.

C’est Stephen Hawking en personne qui

narre sa propre histoire, laquelle commence

bien avant que la maladie ne le frappe, dans

un Royaume­Uni en proie à la seconde

guerre mondiale. L’histoire d’un enfant puis

d’un étudiant espiègle, fan de science et de

paris, qui convoque dans sa vie les géants

qui l’ont précédé, Newton et Einstein, sur les

épaules desquels il grimpe pour voir plus

loin qu’eux, ainsi qu’il aimait – assez immo­

destement – à le dire. L’histoire enfin d’un

explorateur dont les recherches éclosent en

plein âge d’or de la cosmologie, où des idées

un peu folles (le Big Bang, l’expansion de

l’Univers, les trous noirs...) sont devenues

plausibles grâce au développement de la

théorie et de l’astronomie instrumentale.

Coupé du monde

La forme graphique permet de suivre en

parallèle le quotidien de Stephen Hawking,

rendu de plus en plus difficile par la dégra­

dation de son état de santé – chutes, canne,

béquilles, escaliers montés à quatre pattes,

fauteuil roulant, synthétiseur vocal – et son

obstination à élaborer de nouveaux con­

cepts. La maladie le coupe du monde mais,

quand il ne peut plus tenir un crayon ou une

craie, des assistants de luxe, jeunes doc­

teurs, font les calculs à sa place. Tout est inté­

riorisé et, même chez lui, en famille, il passe

des heures à faire de la physique dans sa tête,

au point, imaginent avec audace les auteurs,

de voir sa première épouse, Jane, comme

une modélisation 3D...

Stephen Hawking n’a cessé de vouloir pro­

duire une nouvelle physique réconciliant la

relativité générale – théorie de la gravitation,

qui décrit l’Univers aux grandes échelles – et

la mécanique quantique, qui étudie les phé­

nomènes physiques à l’échelle de l’infini­

ment petit. Ce Graal reste à trouver, mais il

faut donner crédit à Ottaviani et Myrick de ne

pas s’être dérobés devant l’immense com­

plexité du sujet, profitant de la forme graphi­

que pour tenter d’illustrer les concepts théo­

riques que leur héros a fouillés. Reconnais­

sons que le résultat est parfois difficile à com­

prendre, mais sûrement moins que le best­

seller de Stephen Hawking, cette Brève

histoire du temps vendue à des millions

d’exemplaires, dont il est permis de douter

que les propriétaires l’aient, pour la plupart

d’entre eux, jamais lue jusqu’au bout...

pierre barthélémy

Hawking, de Jim Ottaviani et Leland Myrick

(La Librairie Vuibert, 300 p., 24,90 €).

L’AGENDA

DIX MILLE PAS ET PLUS

TROP D’ENTRAÎNEMENT PHYSIQUE

NUIT AU CERVEAU

Par SANDRINE  CABUT

B

aisse inexpliquée des performances ; fatigue

persistante ; perte d’appétit et de poids ;

troubles du sommeil, de l’humeur... A trop

forte dose, l’activité peut, comme tout médica­

ment, devenir délétère. C’est le syndrome de suren­

traînement, qui touche des athlètes professionnels

mais aussi des amateurs de sport d’endurance pra­

tiquant de façon très intensive. Si le sujet reste sou­

vent tabou chez les champions, ce syndrome, qui

correspond à une situation chronique, et le surme­

nage – sa forme débutante et plus facilement réver­

sible – sont loin d’être exceptionnels. Chez les cou­

reurs à pied, le risque de survenue d’un tel épisode

irait ainsi de 30 % à 60 % sur l’ensemble de leur car­

rière sportive. Il s’agit aussi d’un sujet de préoccu­

pation pour les entraîneurs de sportifs juniors :

environ un tiers des jeunes pratiquant à haute dose

seraient concernés.

Mais que se passe­t­il dans le cerveau des athlètes

quand leur corps est fatigué? C’est ce qu’a exploré

l’équipe de Mathias Pessiglione (Institut du cerveau

et de la moelle épinière, Paris) chez 37 triathlètes de

niveau compétition, s’entraînant au moins dix heu­

res par semaine. Les résultats viennent d’être publiés

dans la revue Current Biology, le 26 septembre.

Dans une étude précédente, les chercheurs français

avaient montré qu’une surcharge de travail intellec­

tuel, induite sur une journée, affecte le système de

contrôle cognitif (PNAS, 2016). Sollicités par l’Institut

national du sport, de l’expertise et de la performance

(Insep), ils ont reproduit leurs mesures chez des

triathlètes. La moitié d’entre eux ont conservé leur

niveau d’entraînement, l’autre groupe a été soumis

pendant trois semaines à des séances dont la durée

était allongée de 40 %, pour induire un surmenage.

Pendant le protocole, d’une durée de neuf semai­

nes, on a mesuré les performances cognitives des

volontaires par des exercices de mémoire de travail

et d’alternance de tâches, et les évaluations de leur

« impulsivité économique » par des questions du

type : préférez­vous gagner 30 euros maintenant ou

50 dans une semaine? Certains tests ont été réalisés

lors d’une IRM fonctionnelle. « Nous avons retrouvé

dans cette population de sportifs les deux mêmes

marqueurs de fatigue cognitive que nous avions iden­

tifiés en induisant une surcharge intellectuelle, expli­

que Bastien Blain, premier auteur de l’article dans

Current Biology. Sur le plan comportemental, la baisse

de contrôle cognitif se traduit par une impulsivité,

avec recherche de récompenses immédiates. Et sur le

plan neuronal, on observe une diminution d’activité

du cortex préfrontal latéral gauche, une zone impli­

quée notamment dans le contrôle de soi. » Ces méca­

nismes pourraient expliquer la tentation du dopage,

selon les auteurs. L’étude a d’ailleurs été financée par

l’Agence française de lutte contre le dopage.

Pour Sébastien Ratel, enseignant­chercheur en

physiologie de l’exercice à l’université Clermont­

Auvergne, qui n’a pas participé à l’étude, les consé­

quences du syndrome de surentraînement ont été

bien étudiées sur le plan clinique, hormonal, im­

munitaire... Mais l’intérêt de ce travail est d’avoir

décrypté ce qui se passe dans le cerveau, et caracté­

risé la perte de lucidité observée chez certains spor­

tifs. « Le principe de l’entraînement est d’augmenter

progressivement la charge de travail et d’amener l’or­

ganisme à supporter la fatigue pour élever le niveau

de performance, mais si la récupération n’est pas

bien gérée, on peut entrer dans le cercle vicieux du

surentraînement, poursuit M. Ratel. A l’heure où les

entraîneurs en demandent de plus en plus, et de plus

en plus tôt aux sportifs, la prévention de ces risques

est un enjeu majeur ».

AFFAIRE DE LOGIQUE – N° 1114