Chaque espèce animale présente des caractéristiques bien spécifiques. Mais une catégorie d’oiseaux, en plus d’être étonnante physiquement, est l’objet de mythes et traditions depuis des millénaires : il s’agit des chouettes et des hiboux.  

Il existe une différence physique entre chouettes et hiboux

Un Petit-duc d’Orient, en Thaïlande 

Pour les anglophones, un seul terme suffit à nommer les deux espèces : owl. Ainsi, le hibou grand-duc devient Eurasian eagle-owl et la chouette effraie devient Barn owl. Mais en réalité, les hiboux sont connus pour disposer d’oreilles sur le dessus de leur crâne – les aigrettes – quand les chouettes en sont dépourvues à cet endroit du corps. En revanche, les deux types d’oiseaux (sauf quelques exceptions) font partie de la famille des strigidés, une catégorie de rapaces.

Les chouettes et hiboux alimentent différents mythes depuis des millénaires. C’était déjà le cas sous la Grèce antique, où ces animaux symbolisaient la sagesse, mais aussi la ville d’Athènes, ce qui leur valut d’orner les premières pièces de monnaie connues. Plus tard, les Romains attribueraient au hululement des volatiles l’annonce d’une mort prochaine et les associeraient à la sorcellerie et à la magie noire. Chez les Indiens d’Amérique du Nord, en revanche, on leur attribue le pouvoir d’octroyer aide et protection et leurs plumes sont employés dans les cérémonies rituelles.

Ces oiseaux peuvent être entrainés pour chasser

La fauconnerie implique généralement l’utilisation de faucons. Mais certains autres oiseaux, comme les chouettes hulottes, les hiboux grand-duc ou les chouettes effraies, peuvent également être formés pour chasser. Alors que les faucons et d’autres oiseaux de proie sont actifs durant la journée et prisés pour leur excellente vue, les chouettes et hiboux sont appréciés pour leur ouïe développée. Ils sont notamment utilisés pour chasser les rongeurs, les petits oiseaux ou le très petit gibier. Cependant, étant des volatiles nocturnes, ils sont plus difficiles à former.

À New York, de faux hiboux furent utilisés pour effrayer les pigeons

Les oiseaux de proie, comme les hiboux, sont particulièrement effrayants pour d’autres volatiles. Par conséquent, des leurres faits de faux hiboux sont fréquemment utilisés pour éloigner les pigeons des zones où ils sont indésirables. Par exemple, en 1986, White Plains, à New York, comptait plus de 30 faux hiboux éparpillés à cet effet et la stratégie était également populaire à Manhattan. Malheureusement les pigeons réalisèrent finalement la supercherie, puisque les faux hiboux étaient trop immobiles. Désormais, une société appelée Robop tente de résoudre ce problème avec des faucons robotisés qui bougent la tête et produisent des bruits d’oiseaux simulés.

Les chouettes effraies utilisent un dispositif proche de l’écholocation

Les chauves-souris utilisent l’écholocation pour détecter et chasser leurs proies. Cette technique leur permet de « voir » dans l’obscurité et s’apparente à un sonar biologique. Mais les chouettes effraies sont capables de faire quelque chose de similaire en utilisant leurs oreilles asymétriques – l’une est plus haute que l’autre – pour localiser leur proie acoustiquement. Les oreilles uniques de la chouette effraie lui permettent ainsi de localiser précisément l’origine d’un son avec une exactitude d’un degré puisque les sons arrivent à chaque oreille avec un très léger décalage. Le volatile peut alors localiser précisément sa proie. Egalement, sa collerette faciale lui permet aussi de filtrer les sons.

On apprend beaucoup des régurgitations des hiboux

Les chouettes et hiboux régurgitent ce qu’ils ne peuvent digérer et ces rejets contiennent souvent des os d’animaux, les rendant intéressants à étudier pour en savoir plus sur le régime alimentaire des volatiles. Les chouettes effraies, elles, se nourrissent surtout de souris et de campagnols mais leurs régurgitations contiennent d’autres éléments surprenants, comme des écrevisses.

Ces rejets sont même devenus un business florissant. Depuis 1983, Bret Gaussoin de Pellets Inc. a collecté et vendu des régurgitations de hiboux pour qu’elles soient disséquées dans les écoles. « Quand j’étais à l’université, un de mes professeurs a créé un laboratoire de dissection de rejets de chouettes effraies dans la classe », dit-il. D’après lui, « on trouve ces pelotes dans presque tous les Etats à l’ouest du Mississippi ». Les chouettes effraies aiment se nicher aux mêmes endroits chaque jour et les granulés s’accumulent donc au niveau d’une pile en dessous.

Peser une chouette ou un hibou est un vrai casse-tête

Ces volatiles sont très légers et leur progéniture l’est encore plus. Par exemple, la Petite Nyctale, une espèce de chouette, ne pèse que 65 à 100 grammes. A l’inverse, le hibou le plus lourd d’Amérique du Nord est le harfang des neiges, dont le poids peut aller jusqu’à 3 kilos. Et pour peser ces animaux, qui sont difficiles à maitriser et cherchent à s’envoler à la première occasion, la meilleure méthode est de les emballer dans un linge.

Teddy Roosevelt en avait une comme animal de compagnie

Nombreux sont les grands hommes de l’Histoire à avoir associé leur nom et leur image à de redoutables animaux. Theodore Roosevelt, en revanche, fut pris d’affection pour un harfang des neiges qui avait croisé son chemin et dont la dépouille orne encore l’American Museum of Natural History. Mais le 26éme président américain possédait également une chouette effraie, un coq à une patte, un cochon ou encore un poney, qu’il apporta jusqu’à la Maison-Blanche dans une ménagerie.

Ces faits concernant les chouettes et hiboux sont réellement surprenants. Au-delà de leurs impressionnantes caractéristiques physiques et de leurs différences, ces animaux font partie intégrante des mythes et traditions humaines.

Article paru dans Daily Geek Show

Le nombre Pi a fasciné et intrigué les savants depuis l’Antiquité. Tout le monde ou presque a déjà entendu parler de l’une des constantes les plus importantes des mathématiques qui correspond à la valeur du rapport entre la circonférence d’un cercle et son diamètre en géométrie euclidienne. Et pourtant, comme le montrent ces faits étonnants, il n’a pas encore révélé tous ses secrets.  

Le nombre Pi a sa fête

Le 14 mars, de nombreuses universités anglo-saxonnes fêtent le Pi Day, dérive de l’approximation habituelle à trois chiffres 3,14. Elle est généralement célébrée à 1h59 de l’après-midi, à cause de l’approximation de six chiffres (3,14159). En 2015, la journée de Pi a été exceptionnelle, l’année ayant été prise en compte. Elle a été fêtée à 9h26m53s : 3.14.15 9:26:53.

Ce jour est célébré de différentes façons. Des groupes de gens, typiquement des clubs pi, racontent le rôle qu’a joué ce nombre dans leur vie et imaginent un monde sans Pi. Pendant ces festivités, on mange toutes sortes de tartes (pie, une tarte en anglais), des pizzas, des pistaches, on boit des piña coladas et on chante Oh Hap-pi Day, l’hymne officieux de l’événement.

Il n’a pas toujours été appelé Pi

L’usage de la lettre grecque π, première lettre de « περίμετρος » — périmètre en grec —, n’est apparu qu’au XVIII^e siècle. Auparavant, sa valeur était désignée par diverses périphrases comme la « constante du cercle » ou son équivalent dans diverses langues.

C’est un nombre irrationnel et transcendant

Même si dans le passé, de nombreux livres de mathématiques répertoriaient Pi comme 22/7, ce nombre est irrationnel, c’est-à-dire qu’il ne peut pas s’écrire comme une fraction de deux nombres entiers et que son écriture décimale n’est ni finie, ni périodique. Cela signifie aussi que les chiffres de Pi ne sont pas prévisibles. Pi est aussi un nombre transcendant, n’étant solution d’aucune équation à coefficients rationnels. Il existe cependant les formules qui le lient à d’autres constantes mathématiques, et notamment au nombre d’or.  

Il est aussi imprévisible qu’interminable

Les 16 premiers chiffres de l’écriture décimale de Pi sont 3,141 592 653 589 793. La séquence des décimales de Pi a toujours fasciné les mathématiciens professionnels et amateurs. La meilleure valeur décimale approchée de Pi connue actuellement comporte environ 1241 milliards de chiffres. Mais aucun modèle simple n’a été trouvé pour décrire la séquence de ces chiffres. Il existe des logiciels de calcul des décimales de Pi qui peuvent générer à l’aide de différentes méthodes, le nombre de décimales que vous souhaitez. Une fois le calcul terminé, les décimales sont automatiquement rangées dans un fichier à part.

Ses approximations permettent une précision spectaculaire

Les décimales de Pi ont été la proie des savants depuis près de 4000 ans, d’abord à Babylone et ensuite en Egypte. Une des plus anciennes approximations de Pi se trouve sur le célèbre papyrus Rhind copié par le scribe Ahmes.

On peut trouver une valeur approchée de Pi de façon empirique, en traçant un cercle, puis en mesurant son diamètre et sa circonférence, puis en divisant la circonférence par le diamètre. Une autre approche géométrique, attribuée à Archimède, consiste à calculer le périmètre P_n d’un polygone régulier à n côtés et à mesurer le diamètre d de son cercle circonscrit, ou celui de son cercle inscrit. Plus le nombre de côtés du polygone est grand, meilleure est la précision obtenue pour la valeur de Pi. Archimède a utilisé cette méthode en comparant les résultats obtenus par la formule en utilisant deux polygones réguliers ayant le même nombre de côtés, pour lesquels le cercle est pour l’un circonscrit et pour l’autre inscrit. Mais aujourd’hui on peut obtenir des valeurs approchées de Pi en mettant en œuvre des méthodes plus modernes. La plupart des formules utilisées pour calculer Pi sont basées sur la trigonométrie et le calcul intégral.

Sa mémorisation est devenue une discipline à part entière

On peut trouver sur Internet le club des personnes connaissant par cœur plus de 1000 décimales de Pi : The 1000-club. Le 14 mars 2004, à Oxford, le jeune autiste Asperger Daniel Tammet récite (en 5 heures, 9 minutes et 24 secondes) 22 514 décimales. En 2006, Akira Haraguchi, un ingénieur japonais retraité, a réussi à réciter 100 000 décimales de Pi en 16 heures. Ceci, cependant, n’a pas encore été vérifié par le Livre Guinness des records. Le record de mémorisation de Pi reconnu officiellement est de 67 890 chiffres, détenu par Lu Chao, un jeune diplômé chinois. Il lui a fallu 24 heures et 4 minutes pour réciter les 67 890 premières décimales de Pi sans erreur.

Il existe des astuces mnémotechniques pour le retenir

Pour ceux qui veulent tenter leur chance, un poème existe pour mémoriser les 127 premières décimales, qui correspondent au nombre de lettres de chaque mot :

Que j’aime à faire apprendre ce nombre utile aux sages ! Immortel Archimède, artiste ingénieur, Qui de ton jugement peut priser la valeur ? Pour moi, ton problème eut de pareils avantages. Jadis, mystérieux, un problème bloquait Tout l’admirable procédé, l’œuvre grandiose Que Pythagore découvrit aux anciens Grecs. O quadrature ! Vieux tourment du philosophe Insoluble rondeur, trop longtemps vous avez Défié Pythagore et ses imitateurs. Comment intégrer l’espace plan circulaire ? Former un triangle auquel il équivaudra ? Nouvelle invention : Archimède inscrira Dedans un hexagone ; appréciera son aire Fonction du rayon. Pas trop ne s’y tiendra : Dédoublera chaque élément antérieur ; Toujours de l’orbe calculée approchera ; Définira limite ; enfin, l’arc, le limiteur De cet inquiétant cercle, ennemi trop rebelle Professeur, enseignez son problème avec zèle. 

Ses applications ne se limitent pas à la géométrie

En analyse, le Pi est la limite de certaines sommes infinies, produits infinis, fractions continues, racines emboitées dont certaines facilitent son calcul. En algèbre, des recherches sur les nombres transcendants et irrationnels ont permis par exemple d’apporter une réponse au célèbre problème de la quadrature du cercle. En effet, il est impossible de construire, uniquement à la règle et au compas, un carré dont la superficie serait égale à celle d’un cercle donné. Enfin, en probabilité et en statistiques le Pi intervient parfois dans quelques lois continues ou dans des problèmes amusants (aiguille de Buffon).

Il a été utilisé pour la construction des pyramides

Nombreux sont les sites ou ouvrages qui signalent la présence du nombre Pi dans les pyramides et, plus précisément, que Pi est le rapport entre le périmètre de la base et le double de la hauteur des pyramides. Il est vrai que la pyramide de Khéops possède une pente de 14/11, et que par conséquent, le rapport entre la base et la hauteur est de 22/14. Le rapport 22/7 étant une bonne approximation de Pi, le rapport entre le périmètre et le double de la hauteur de la pyramide de Khéops est bien voisin de Pi.

Il fascine aussi les artistes

Il est en tout cas certain que Pi est présent dans la culture artistique moderne. Par exemple, dans Contact, un roman de Carl Sagan, Pi joue un rôle clé dans le scénario et il est suggéré qu’il y ait un message enfoui profondément dans les décimales de Pi, placé par celui qui a créé l’univers.

Sur le plan cinématographique, Pi a servi de titre au premier long-métrage de Darren Aronofsky, à qui l’on doit notamment Requiem for a Dream. Pi est un thriller mathématique sur la découverte de la séquence parfaite, révélant ainsi la formule exacte des marchés boursiers de Wall Street ou encore le véritable nom de Dieu. Pi est aussi une star des séries télé : The Big Bang Theory ou Person of Interest font plusieurs fois des clins d’œil à ce nombre. Enfin, dans le registre musical, l’auteure-compositrice-interprète Kate Bush a sorti en 2005 son album Aerial, qui contenait le morceau « π », dont les paroles sont principalement composées des décimales de Pi. Bien sûr, il s’agit des représentations en musique et en images les plus célèbres parmi tant d’autres.

De nombreux sites lui sont consacrés

Des milliers de passionnés recensent sur le Net les avancées scientifiques, les formules, les anecdotes, les sondages, les liens et les ressources pédagogiques liés au nombre Pi. Parmi ces sites, on peut citer par exemple I am in Pi (en anglais) qui permet de trouver sa date de naissance cachée dans les décimales de Pi.

Certaines questions demeurent encore sans réponse

Ainsi, les chercheurs ne savent pas encore si Pi est un nombre univers, ce qui signifie qu’on pourrait trouver dans son développement décimal n’importe quelle suite finie de chiffres.

Il est surprenant de voir qu’un nombre, aussi irrationnel soit-il, puisse devenir une véritable légende et même un objet de culte. Cela montre que les mathématiques ne sont pas toujours cette science austère qui laisse peu de place à l’imagination et que le nombre de mystères qui entourent encore notre univers est peut-être aussi infini que le nombre Pi.

Paru dans Daily Geek Show

Où l'on découvre que la science avance aussi à l'heure de l'apéro.

1965, Antarctique. Le glaciologue Claude Lorius et son équipe profitent d’un instant de repos bien mérité autour d’un verre, lorsque, soudain, le scientifique se fige… Mais que lui arrive-t-il ?

Cela fait plusieurs années que Claude Lorius étudie la glace de l’Antarctique, véritable mine d’informations. Formée de couches de neige accumulées au cours du temps, elle renferme de précieux indices sur l’évolution du climat terrestre.

Mission sur le forage EPICA Kohnen Station, Antarctique, 2014 © CEA
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Ces indices, les scientifiques vont les chercher en forant des puits profonds dans la calotte glaciaire. Ils en extraient de longs cylindres de glace appelés « carottes ».
Mais ces dernières sont aussi un bon moyen de refroidir son whisky… Or, ce qui a retenu l’attention de Claude Lorius, ce sont les petites bulles d’air qui s’échappent de ses glaçons.

Forage de Northgrip, Groenland, 1997 © CEA
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Emprisonnées dans la glace pendant des milliers d’années, ne renfermeraient-elles pas le secret des climats anciens ? En les analysants, pourraient-elles livrer la composition de l’air de l’Antiquité, voire de la Préhistoire ?

Aidé de ses collègues, Jean Jouzel et Dominique Raynaud, il va analyser la composition de milliers de bulles d’air, et notamment leur taux de dioxyde de carbone (CO₂), le fameux gaz à effet de serre.

Analyse de la composition isotopique (des isotopes) des glaces polaires et les bulles d'air qui y sont piégées, forage EPICA Kohnen Station, Antarctique, 2008 © CEA
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Leur conclusion est sans appel : depuis 1850, début de l’ère industrielle, le taux de CO₂ a considérablement augmenté. D’autant plus que, par le passé, sa concentration a toujours été plus faible durant les périodes chaudes (comme aujourd’hui) que durant les périodes glaciaires.

En fait, la Terre éclairée par le Soleil réémet vers l’espace une partie de ses rayonnements. L’atmosphère, comme une serre, retient une partie de ces derniers, ce qui augmente sa température.

Évolution de la concentration atmosphérique en dioxyde de carbone entre 1850 et 2006, Illustration Artips
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Le problème, c’est que les activités humaines émettent de grandes quantités de gaz à effet de serre comme le CO₂, qui s’accumulent dans l’atmosphère et empêchent une partie des rayonnements de s’échapper.

Résultat : la température terrestre augmente, provoquant fonte des glaces, élévation du niveau des océans, augmentation des précipitations...

Comme quoi, en buvant un verre de whisky, on peut apporter la preuve du réchauffement climatique !

Illustration Sciencetips
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Le climat futur au regard du passé (Vidéo du CEA)

http://www.cea.fr/multimedia/Pages/videos/activites-du-cea/journal-video-du-cea/Cest-a-venir/climat-futur-passe.aspx 

Article paru dans Sciencetips

1985, Marseille. Le plongeur professionnel Henri Cosquer n’en croit pas ses yeux.
Par près de 40 mètres de profondeur, il vient de trouver l’entrée d’une grotte sous-marine. Après avoir remonté un long tunnel, il émerge à l’intérieur de la grotte, au sec.

 Le plongeur Henri Cosquer dans la grotte Cosquer, Marseille, vers 1985-1990, photo : © DR Voir en grand 

Sur les parois, Cosquer découvre des peintures d’animaux… Qui est assez fou pour venir décorer un endroit si inaccessible ?

Le plongeur comprend vite que ces œuvres sont très anciennes. La découverte fascine les spécialistes de la Préhistoire. Selon eux, ces représentations d’animaux dateraient d’il y a environ 19 000 ans !

Équidé, grotte Cosquer, Marseille, environ -17000 av. J.-C. Voir en grand 

Parmi les peintures, on observe des empreintes de mains, mais aussi des dessins de chevaux, des bisons, des bouquetins… Des animaux que l’on retrouve dans de nombreuses œuvres de cette époque.

En revanche, il y a des bestioles que les préhistoriens n’ont jamais vues ailleurs : des « grands pingouins », une espèce aujourd'hui disparue. Qu’est-ce que ces volatiles, plus habitués aux grands froids, font dans une grotte marseillaise ?

Pingouin, grotte Cosquer, Marseille, environ -17000 av. J.-C., photo : © Drac paca - SRA, Luc Vanrell, 2000-2011

C’est tout simplement parce que les peintres vivaient en pleine période glaciaire ! Le climat de la région, très frisquet, était alors bien plus accueillant pour cette espèce de pingouins.

Cela explique aussi l’emplacement surprenant des œuvres. Les hommes et femmes de la préhistoire ne sont pas venus en apnée ! À cause de la glaciation, le niveau de la mer était 130 mètres plus bas : on pouvait donc arriver à la grotte bien au sec.

Pingouin, grotte Cosquer, Marseille, environ -17000 av. J.-C., photo : © Drac paca - SRA, Luc Vanrell, 2000-2011

Avec la fonte des glaces, l’eau remonte et protège la grotte pendant des siècles. Aujourd’hui, pour préserver ce patrimoine exceptionnel, elle est fermée au public. Les seuls qui peuvent y accéder sont des archéologues dûment autorisés… et très forts en plongée !

Vue en coupe de la grotte Cosquer, image : Jespa Voir en grand 

Plongeur dans la grotte Cosquer, journal télévisé de France 3 en 1991

http://fresques.ina.fr/reperes-mediterraneens/fiche-media/Repmed00505/la-grotte-cosquer.html 

http://www.culture.gouv.fr/fr/archeosm/fr/fr-medit-prehist.htm 

Article paru dans Artips