L’essor technologique sans précédent que le monde expérimente depuis le milieu du siècle dernier a rendu plus complexes les rapports que la société entretient avec la science : l’innovation séduit, mais fait peur, le questionnement éthique est désormais associé à tout processus de recherche scientifique. Dans ce contexte, l’Académie des sciences propose des conférences destinées à former un large public cultivé de l’actualité des connaissances sur de grandes thématiques scientifiques à résonance sociétale.
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Les 5 à 7 de l’Académie des sciences sont un rendez-vous gratuit, un mardi par mois environ, de 17h à 19h pour tous les publics, dans la Grande salle des séances de l’Institut de France.
Deux grands cycles de 5 à 7 :
L'Académie des sciences a accueilli la signature de la Convention de partenariat en faveur des archives ouvertes et de la plateforme mutualisée HAL.
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Il n'est pas d'organisme multicellulaire qui n'héberge un microbiote et à cette interface, la co-évolution eucaryote-procaryote a donné lieu à une symbiose dont la dimension mutualistique commence tout juste à être révélée. Il n'est pas étonnant qu'une communauté microbienne dense et diverse comme le microbiote humain qui dépasse d'un facteur 10 le nombre de nos cellules et d'un facteur 100 le nombre de nos gènes, soit impliqué dans des domaines aussi important de notre physiologie que la protection de nos surfaces muqueuses, l'immunité - sans doute "forgée" sur la double nécessité de tolérer ce microbiote et rejeter les microorganismes pathogènes – la nutrition et le métabolisme. Les progrès technologiques récents, en particulier le séquençage profond et le métaséquençage ont été essentiels dans la prise de conscience de l'importance et la caractérisation de ce "monde du silence" qu'était jusqu'à présent le microbiote, en particulier intestinal. Au delà de ces fonctions homéostatiques, des études récentes indiquent que notre symbiose avec le microbiote est plus large et plus profonde qu'an ticipé, touchant des domaines comme le développement, en particulier les phases tardives du développement cérébral et vasculaire et la réparation épithéliale et tissulaire. Jusqu'à quel point des anomalies du microbiot e (dysbioses naturelles, alimentaires ou iatrogènes au cours de traitements antibiotiques), ou des anomalies dans la gestion de ce microbiote, participent à certaines maladies est un domaine nouveau de la médecine recouvrant des cadres aussi larges qu'obésité, diabète, athérosclérose, pathologies périnatales, asthme, pathologies inflammatoires chroniques, cancer, vieillissement. Jusqu'à quel point, au delà du concept de probiotiques, la manipulation du microbiote permettra de contrôler certaines maladies est le corollaire évident de cette nouvelle dimension de la microbiologie anticipée il y a un siècle déjà par Elie Metchnikov.
Les gaz d’atomes dilués constituent aujourd’hui des systèmes modèles très utiles pour aborder les problèmes complexes de physique à N corps rencontrés en physique du solide, en physique nucléaire ou en astrophysique. A très basse température, la longueur d’onde de Broglie des particules devient de l’ordre de la distance moyenne entre atomes et les effets quantiques collectifs se manifestent de façon spectaculaire. Pour les particules de spin entier, les bosons, la condensation de Bose-Einstein d’un gaz dilué se produit autour du microkelvin et le système devient superfluide. Pour les particules de spin demi-entier, les fermions, le régime de dégénérescence quantique est moins spectaculaire lorsque les fermions n’interagissent pas entre eux. En revanche, en présence d’interaction attractive, les fermions peuvent s’apparier et former une phase superfluide. Pour les électrons d’un métal refroidi à basse température, l’on observe le phénomène de supraconductivité dont on a fêté récemment le centième anniversaire de sa découverte. Nous montrerons comment les atomes ultrafroids offrent la possibilité de régler l’amplitude et le signe de la force des interactions entre atomes. On accède ainsi à un régime de corrélations fortes, très difficile à décrire théoriquement, en particulier pour les fermions. Nous décrirons quelques expériences récentes sur la thermodynamique des gaz de fermions fortement corrélés. La superfluidité se produit à une température rapportée à l’énergie de Fermi remarquablement élevée et présente des analogies avec les systèmes solides supraconducteurs à haute température critique. Malgré plusieurs dizaines d’ordres de grandeur entre les paramètres des gaz froids et des étoiles à neutrons, les quantités thermodynamiques mesurées en laboratoire permettent d’en déduire l’équation d’état de la couche externe des étoiles à neutrons.
Grâce au refroidissement d'atomes à des températures avoisinant le zéro absolu, on peut réaliser, contrôler et visualiser des ondes de matière. À ces températures extrêmement basses, en effet, les atomes ne se comportent plus comme des particules matérielles, mais comme des ondes dont la propagation peut conduire à des phénomènes d'interférence. Cet exposé présentera comment il est possible, à partir d'un ensemble d'atomes à quelques nanokelvins, d'observer des interférences qui reproduisent des phénomènes que l'on retrouve, par exemple, dans des semi-conducteurs. Il présentera aussi comment utiliser ces même interférences pour construire des appareils de mesure extrêmement précis et les utiliser pour se guider, étudier le sous-sol ou tester de grandes lois de la physique.
