Optimiste ou pessimiste?

        Nous avons vu il y a deux jours les caractéristiques de la préférence cérébrale Extraverti/introverti.
        Aujourd'hui je vais examiner, à propos de notre sensibilité au monde extérieur, notre préférence de sensibilité au stress  Optimisme / Pessimisme.

       Beaucoup des personnes que je connais et qui sont tristes et dans la peine, étaient pessimistes de nature.
    Au contraire, celles qui surmontaient facilement leurs problèmes étaient en général de nature optimiste.
    C'est donc une préférence très importante quant à notre comportement et notamment notre résistance au stress.
    Je voudrais donc en examiner quelques composantes de cette préférence, concernant le présent, le passé et l'avenir.

         Ce qui différencie principalement l'optimiste du pessimiste, dans le présent, c'est leur réaction face au même évènement.
         L'un en voit surtout les bons cotés (“le verre à motié plein”), alors que l'autre en voit au contraire tous les inconvénients  (“le verre à motié vide”).
L'un va donc plutôt vers la joie et l'autre vers la tristesse.
Donc face à la même situation, l'un sera serain et gai et l'autre soucieux et triste.

        L'autre caractéristique importante est l'attitude très différente vis à vis du passé.
        L'optimiste, lorsqu'il a fait une erreur, ou lorsque les événements se sont montrés défavorables, réfléchit aux causes, essaie de tirer les leçons pour ne pas refaire la même erreur, puis tourne la page et pense au futur.
       Le pessimiste ressent de nombreux regrets de ce qu'il n'a pas su ou osé faire, et remords de ce qu'il a fait de travers. Et ces remords et les regrets lui empoisonnent la vie. Il culpabilise sans cesse.

       Il résulte de ces attitudes que l'optimiste, après un problème qui l'a atteint émotionnellement revient assez vite à une vision plus rationnelle et objective, alors que pour le pessimiste, les émotions et pensées tristes tournent en rond dans son cerveau émotionnel, sans que son cortex frontal vienne y mettre de la raison.

      Du fait de ces deux attitudes le comportement est différent vis à vis du futur.     

      L'optimiste a une certaine confiance en lui et une certaine assurance, alors que le pessimiste est inquiet et craintif du lendemain.
      Le pessimiste est par nature beaucoup plus stressé que le pessimiste.

       Les effets de ce stress peuvent être différents en fonction de nos autres préférences cérébrales, mais nous verrons cela ultérieurement

      Et si l'on parle d'un couple, il est certain que deux optimistes peu sensibles verront la vie en rose, que deux pessimistes très sensibles renforceront mutuellement leur stress, alors que deux personnes de préférences opposées pourront sans doute, compenser l'une l'autre leurs tendances à un pessimisme ou optimisme exagéré.

Myopie, hypermétropie, presbytie, astigmatisme, corrections.

Une correspondante qui a des problèmes oculaires, me dit qu’elle différencie mal myopie, hypermétropie et presbytie, et me demande si je peux expliquer cela simplement, ainsi que la signification de son ordonnance de correction..

D’abord voyons ce qu’est la vision avec un œil normal.

Le schéma ci dessous, à gauche, vous montrent une coupe de l’œil, dans laquelle on voit le cristallin, qui est une lentille organique souple, que l’on peut contracter grâce à des muscles appropriés.

Les objets que l’on veut voir, ne sont pas tous à la même distance, et le cristallin se contracte plus ou moins, afin que l’image de l’objet se forme sur la rétine où des neurones vont capter la lumière correspondante, l’image étant ensuite conduite par le nerf optique jusqu’aux centres d’interprétation, à l’arrière du cerveau.

Plus l’objet est près, plus le cristallin doit se contracter pour que l’image soit nette.

Le second schéma à droite, montre la formation normale d’une image d’un objet.

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La Myopie :

L’œil du myope est trop long, la distance entre la cornée et la rétine étant trop importante pour les performances du cristallin.

Pour les objets éloignés pour lesquels le cristallin ne se bombe pas, leur image se forme donc en avant de la rétine et elle est floue.(figure de gauche)

Pour les objets rapprochés, le cristallin accommode, mais moins que dans le cas d’une vision normale pour la même distance, et la personne voit normalement.

Lorsque le cristallin est au maximum d’accommodation, le myope peut examiner des objets plus près de l’œil qu’une personne normale.

Une lentille concave permet de corriger la vue de loin en ramenant l’image sur la rétine (figure de droite).

L’Hypermétropie :

C’est l’inverse de la myopie : l’œil de l’hypermétrope est trop court, la distance entre la cornée et la rétine étant trop faible pour les performances du cristallin.

Pour les objets rapprochés, le cristallin accommode, mais insuffisamment si l’objet est près (il est au max de courbure) et leur image se forme donc en arrière de la rétine et elle est floue.(figure de gauche).

Pour les objets éloignés, le cristallin est obligé de se contracter, mais les images sont bonnes. La personne voit même mieux les détails qu’une personne normale.

Mais le cristallin devant accommoder en permanence, les hypermétropes éprouvent souvent de la fatigue visuelle ou des maux de tête.

Une correction par lentille convexe est également possible (figure de droite).

La Presbytie :

C’est un vieillissement du cristallin avec l’âge, qui apparaît nettement entre 40 et 50 ans en général. Le cristallin n’accommode plus suffisamment et la vue de près devient floue, l’image de l’objet se formant comme pour l’hypermétrope derrière la rétine.

Une correction par lentille est nécessaire pour voir de près. (demi-verres orientés vers le bas pour la lecture).

Mais plus on avance en âge plus le cristallin se rigidifie, et il reste davantage bombé au repos, et les images d’objets lointains se forment en avant de la rétine comme pour le myope, et leurs images sont floues. Il faut aussi une correction de loin;

On a alors des lunettes avec deux demi- verres de focales différentes, ou mieux des verres multifocaux progressifs, qui corrigent à toutes distances.

Astigmatisme :

Normalement l’ensemble cornée + cristallin ont une symétrie de révolution sphérique. Dans la réalité les surfaces ne sont pas parfaites et il peut y avoir des déformations, qui si elles sont faibles ne perturbent pas la vison. C’est la cornée qui est en général la plus déformée. On pourrait dire qu’elle a la forme d’un morceau ovoïde de ballon de rugby au lieu d’un morceau sphérique de ballon de foot.

Mais alors que l’image dans l’axe de l’œil se forme sur la rétine, des déformations importantes dans certaines directions autres, l’image peut se former, pour cette direction en avant ou en arrière de la rétine. On a donc une image qui n’est pas nette dans certaines directions ou qui est déformée. 

Elle se traduit par l’allongement ou la diminution des longueurs dans une certaine direction

Une déformation fréquente est celle où la convergence est plus forte dans l’axe vertical que dans l’axe horizontal, mais la déformation peut avoir lieu selon un axe oblique.

C’est en général peu sensible pour la vison de loin, mais cela peut gêner la lecture (notamment confusion de lettres), ou rendre maladroit pour certains gestes sportifs qui demandent la restitution précise  d’une trajectoire (tennis, badminton notamment).

L’astigmatisme est congénital et n’évolue que peu au cours de la vie.

Un fort astigmatisme qui peut entraîner un brouillage des lignes verticales, horizontales ou obliques peut être gênant pour la conduite d’un véhicule.

Pour corriger l’astigmatisme, on enlève une mince couche de verre selon certaines directions, la lentille n’étant plus parfaitement sphérique.

Chiffrage de ces défauts : la dioptrie.

La dioptrie utilisée par les ophtalmologistes et les opticiens, n’est pas le chiffrage direct du défaut de l’œil, mais celui de la lentille qui corrige ce défaut.

Une lentille aura une « vergence C » de 10 dioptrie, si sa distance focale est de 1/10 mètres soit 10 cm. (C = 1/Df). C’est une unité commode car Descartes a trouvé la relation entre la distance Do de l’objet au centre de la lentille mince, la distance de l’image Di et la distance du foyer Df : 1/Di - 1/Do = 1/Df (vous avez peut être appris cela en 1ère ou terminale S).

En pratique, les myopes utilisent des verres correcteurs divergents à dioptrie négative ; les hypermétropes, des verres convergents à dioptrie positive.

Comme les verres de lunette ont deux faces courbes équivalentes à la superposition de deux lentilles, les calculs de corrections sont facilités par cette unité.

(la vergence totale d’une combinaison de lentilles minces est égale à la somme des vergences des lentilles.)

Si on applique la loi de Descartes à un myope qui a, pour voir à l’infini une correction de -2 dioptries, do est infini, 1/do = 0 donc 1/di = 2 di = 50cm. 

Ce myope ne voyait net qu’au dessous de 50 cm de distance.

Pour un hypermétrope c’est un peu plus compliqué et il faut tenir compte que l’œeil normal voir net jusqu’à 25cm. S’il a besoin d’une corrections de une correction de 1,5 dioptries, c’est que l’image de vision minimale nette se formait à une distance d telle que 1/-d - 1/-0,25 = 1,5  soit 1/d = 4-1,5 = 2,5 soit d = 1/2,5 = 40 cm. Cet hypermétrope ne voyait donc plus nettement au dessous de 40 cm de distance.

L’astigmatisme est aussi exprimé en dioptries, avec l’indication de la direction de l’axe de l’anomalie en degrés.

La presbytie est exprimée en dioptries supplémentaires pour la vision de près (pour la vision de loin elle est incluse dans la correction).

exemple OD : - 1 (+0,5 90d°)  add +2,5   légère myopie ou presbytie de loin -1

OG : zéro (+1 150d°) add +1 œil normal

les deux yeux ont des astigmatismes différents et des corrections supplémentaires positives pour voir de près.

Extraverti ou Introverti ?

       Après un petit arrêt d'écriture car j'avais beaucoup de travail, je reprends mes publications.
       Je vous avais dit de façon générale ce qu'étaient les préférences cérébrales et j'avais résumé cela sous forme du schéma ci dessous.

     Aujourd'hui je vais détailler l'une d'entre elle, celle que nous connaissons le mieux, celle qui indique la façon dont nous tirons quotidiennement notre énergie, notre motivation.

     Etre Extraverti (E) ou Introverti (I).

       Quel est le milieu qui nous intéresse le plus et nous apporte la motivation , est le moteur de nos actions ?
       - le milieu extérieur, celui des autres hommes et du contact avec eux
        - le milieu intérieur, celui de nos pensées et de la réflexion, des actions solitaires.
       Le schéma ci-dessous détaille ces deux préférences antagonistes et nous allons commenter les cinq grandes tendances qui les composent

       L'extraverti a besoin des autres et il recherche en permanence la compagnie; il n'aime pas passer son week-end seul. Il est à l'aise en société et il ne s'ennuie pas dans une réçeption, même s'il n'y connait personne.

       L'introverti au contraire n'a pas peur d'être seul, il se trouve toujours des occupations, car son monde préféré c'est lui même, son intelligence, sa pensée, ses sentiments : son monde intérieur. Il peut cependant aimer la compagnie, mais celle restreinte d'amis, et dans ce petit groupe, un introverti peut parfois être aussi à l'aise qu'un extraverti.

     Mais il n'aime pas les réceptions avec des inconnus, il s'y ennuie et ne cherche pas à lier connaissance, sauf s'il tombe sur quelqu'un de particulièrement intéressant.

     

       L'extraverti prend naturellement le commandement du groupe de personnes auquel il est mêlé. C'est souvent un meneur d'hommes qui a un certain ascendant sur les autres. C'est un boute-en train dans les réceptions et les sauteries et c'est lui qui fait les présentations;

       L'introverti est plutôt un homme de dossiers, il lui faut étudier les situations et s'il a un certain pouvoir, ce sera celui de la connaissance et du travail

Dans l'action, il laisse en général la direction du groupe aux autres personnes. Ce ne sera pas le boute en train de la fête..

       L'extraverti a besoin de s'exprimer et comme il est impatient de le faire, il parle donc d'abord et réfléchit ensuite. Il préfère évidement l'expression orale à l'écrit. Il communique facilement, parle avec tout le monde, se mèle de toutes les conversations, et est capable d'improviser en public, mais, par contre il peut lui arriver de faire des erreurs.

       L'introverti réfléchit d'abord longuement et il ne parle qu'ensuite, quand il est certain de ce qu'il va dire. Aussi souvent lorsqu'il se décide enfin à parler, les autres ont déjà dit ce qui était sa pensée. Mais en revanche, il se trompe rarement.

Quelqu'un de très introverti peut dans certains cas, avoir du mal à communiquer avec les autres. Habituellement il converse sans problème, mais avec quelques personnes seulement, qu'il connait.

       L'extraverti est expansif, il se livre facilement, il fait part de ses états d'âme et raconte sa vie et il a tendance à avoir confiance en tout le monde. Il adore les réunions et participe activement à un jeu de röles.

       L'introverti est réservé et timide; il a horreur de parler de lui sauf avec quelques personnes en qui il a confiance, et il se montre relativement méfiant.

Il préfère les jeux de réflexion.et reste en retrait lorsque sa personnalité risque d'être dévoilée.

       L'extraverti aime s'occuper d'autrui,. Il se sent au service des autres et les écoute, sauf s'il est tellement bavard qu'il ne peut écouter que lui même. Les gens se confient facilement à lui. et il étudie avec eux leurs problèmes.

Lorsqu'il a une décision à prendre, il n'hésite pas à consulter les autres, puis à commenter largement sa décision.

       L'introverti a tendance à rester dans sa pensée et à étudier plutôt les cas individuels sur dossiers. Il ne recherche pas les confidences d'autrui, sauf celles de ses amis. Ses décisions restent discrètes et personnelles. Il peut néanmoins être altruiste.

       En fait les lignes qui précèdent sont un peu caricaturales. De même qu'un droitier se sert aussi de sa main gauche, nous ne sommes jamais complètement extraverti ou introverti, mais nous le sommes plus ou moins selon les circonstances. 

       Une personne peut parfaitement par exemple être relativement introvertie en famille ou en société, et par contre être presque extravertie à son travail, car elle y a un poste de responsabilité et d'encadrement. 

       De même vous pouvez être très introverti en famille et en société et être très à l'aise avec un groupe d'amis que vous connaissez bien.

       Enfin l'importance de l'extraversion ou de l'introversion peut être assez différente selon la sous- preférence que l'on considère parmi les cinq que j'ai décrites. Ainsi vous pouvez être introverti et être à l'écoute et vous sentir au service des autres.

     L'important finalement c'est que vous preniez conscience que votre comportement n'est pas anormal, mais qu'il résulte simplement le plus souvent, de vos préférences cérébrales, lesquelles vous sont propres et sont différentes de celles des autres personnes. 

Vive les puceronnes

    D’habitude je publie un intermède en photos, ou dessins.
    Aujourd’hui, pour changer, je recopierai un article paru dans « Maison et Jardin », qui montre combien la nature est bien faite, mais parfois assez bizarre.
    C’est l’histoire de la vie des « puceronnes ».

    « Début du printemps, une puceronne, future fondatrice de la colonie, éclôt de son œuf, logé dans une crevasse de l’écorce d’un peuplier, au moment où l'arbre déroule ses feuilles. Parfaite synchronisation !
    Avec ses stylets aiguisés, elle transperce un jeune pétiole. Sa salive provoque une réaction de défense chez l'arbre, qui tord les tissus du pétiole pour tenter d'isoler le parasite; lequel n’attendait pas mieux ! Désormais enrobée dans une spirale qui la protège des intempéries et des ennemis,la mère puceronne fonde son peuple, dans ce renflement de la feuille, que l’on appelle une « galle » et qui mesure une dizaine de millimètres.    Sans avoir été fécondée par un mâle, elle produit une grande quantité de pucerons femelles destinées à protéger et nettoyer le royaume. L’intérieur d'une galle est une ville miniature qui grouille de pucerons de toutes formes et à tous les stades de développement. Des filaments de cire isolants protègent la colonie de l'humidité et du froid, et entravent le déplacement des prédateurs.

    Fin août, la diminution de la température et de la luminosité stimule l'apparition d'individus ailés. ta galle devient rougeâtre et sèche en s'ouvrant. Des exploratrices se font emporter par le vent. Là où elles atterrissent, elles donnent naissance pour la première fois à des pucerons mâles et femelles.
    À l'automne, les pucerons s'accouplent enfin. Puis, les femelles pondent un œuf. . . unique ! Logé dans une crevasse de I'écorce, ce dernier est capable de résister à des froids sibériens.
    Aux beaux jours d'avril, il en sortira une nouvelle fondatrice qui donnera naissance à un autre petit royaume spiralé.

    La qualité de la sève et la taille de ta feuille peuvent être l’enjeu de combats acharnés pour un territoire de quelques millimètres carrés. Chez certaines
espèces de Pemphigus, (pucerons), les femelles fondatrices se poussent et se donnent des coups de pattes pour conquérir le meilleur bout de pétiole, le plus proche des sources de sève.
    Pour se débarrasser de l'excès de sucres contenus dans le liquide, les pucerons sécrètent du miellat, apprécié par tes fourmis. En échange de ces déjections sucrées, celles-ci protègent les pucerons des coccinelles et autres prédateurs.
    La protection est aussi assurée au sein de la colonie par des puceronnes spécialisées, trapues, avec une épaisse armure. Cette armée féminine professionnelle patrouille le long du pétiole, prêtes à transpercer les larves de coccinelles ou d'autres
envahisseurs avec leurs pattes élargies. EIles perdent souvent la vie lors de cet élan altruiste envers la colonie… »

                    Alexandro Staehli & Sofia Matos.

    N’est ce pas extraordinaire !  Ci dessous des photos de galles des pucerons.

Bon et mauvais stress.

        Beaucoup de ceux qui m’écrivent me parlent de stress. En fait c’est un mot ambigu.

Il y a le stress passager, qui ressemble à la peur, et le stress chronique, qui est de permanente.

Le stress passager, la peur sont des réflexes utiles et salutaires.

Si un danger vous menace, l’amygdale va réagir en créant une émotion qui est un sentiment de peur. Elle prépare le terrain en mettant en alerte l’hypothalamus et le locus coerouleus, qui se préparent à réagir sur l’organisme.

L’amygdale prévient le patron, le cortex préfrontal, qui analyse la situation, aidé également par l’hippocampe, qui cherche des souvenirs analogues de danger (phase 1 du schéma). Si le cortex préfrontal estime le danger réel, il stimule le thalamus (phase 2), qui va mettre en action deux voies :

- l’hypothalamus et l’hypophyse, qui est la voie hormonale (phase 3). L’hypophyse envoie une préhormone qui excite les glandes surrénales et celles ci sécrètent adrénaline et cortisol (un glucocorticoÏde) (phase 4).

- le locus ceruleus  (phase 5), qui va agir sur le système nerveux autonome orthosympathique. Celui-ci (phase 6), accélère le cœur et libère de l’adrénaline et mobilise les poumons en accélérant la ventilation et contracte les viscères. (la « peur au ventre »).

Les réserves de glucose sont mobilisées grâce au cortisol et les muscles prêts à agir, grâce à l’adrénaline.

Force et réflexes sont temporairement augmentés.

Le schéma ci dessous est emprunté à l’infographe Sylvie Dessert), mais je l’ai légèrement complété.

Une fois le danger passé, le cortisol libéré agit comme un frein et va freiner l’hypothalamus (phase 7) tandis que le système nerveux parasympathique va agir sur le locus ceruleus et le cœur en ralentissant rythme cardiaque, tension et respiration.

Tout redevient normal dans l’organisme.

Le stress a été un élément éventuellement salvateur, face au danger supposé.

Il ne faut pas que cette action soit trop longue. Des expériences sur les animaux montrent que si le danger se prolonge, les actions précédentes excitatrices subsistent pour permettre la lutte et la fuite, qui deviennent prioritaires, d’autres actions étant inhibées à leur profit.

Mais si l’excitation subsiste très longtemps, on arrive à une phase d’épuisement.

Les rythmes cardiaque et respiratoire ralentissent et les muscles se relâchent. Le capacités de défense sont dépassée. L’épuisement peut aller jusqu’à la mort.

Le stress a alors un effet négatif parce que prolongé.

Dans le cas d’un stress chronique, celui ci peut avoir des causes diverses : le souvenir d’une agression physique, la peur permanente d’une agression psychologique dans le cas de la pression au travail en entreprise, un chagrin d’amour persistant, la crainte de l’avenir dans le cas d’un divorce….

L’excitation des deux axes sympathique et de l’axe hormonal sont moindres que précédemment, mais persistent. Le stress devient chronique.

Sur le plan physiologique, d’une part la mobilisation permanente du cœur et des artètes peut leur être nocive, d’autre part, la mobilisation du système corticoïde va perturber les autres systèmes hormonaux; on peut avoir alors des perturbations du système immunitaire, de la sécrétion d’insuline aboutissant au diabète, de l’absorption des graisses conduisant à la prise de poids et à l’obésité….

En ce qui concerne le cerveau la présence de cortisol perturbe divers circuits, notamment ceux de l’humeur et peut conduire à la dépression.

De plus on a constaté chez des malades atteints d’une maladie qui augment en permanence la concentration de cortisol, que le volume de l’hippocampe (le professeur de la mémoire), diminuait avec l’augmentation de la concentration de cette hormone.

On constate effectivement que les personnes ayant subi un long stress aboutissant à des dépressions, présentent des troubles de la mémoire.

Un stress prolongé, même moindre que celui intervenant lors d’une peur passagère, peut avoir des conséquences catastrophiques pour l’organisme.

Il est donc très important de remonter aux causes, pour essayer de les supprimer.

Où sont passés les dinosaures d'antan ?

On m'avait appris autrefois à l’école que s’il n’y avait plus de dinosaures sur terre, c’était en raison d’un recul des océans à la fin du Crétacé, ce qui avait engendré des changements climatiques importants qui avaient entrainé la mort de nombreuses espèces animales. On ne nous avait pas donné de détail sur le phénomène.

    Dans les années 1980 une autre hypothèse semblait très défendue : les dinosaures avaient été tués à la suite de la chute d’une énorme météorite qui avait fait une explosion gigantesque.
    Les scientifiques avaient trouvé dans des couches géologiques du crétacé une quantité anormale d’iridium, métal rare sur terre, mais abondant dans certains météorites, et un cratère de 300 km de diamètre, fut découvert à Chicxulub, au Mexique.
    Ils pensaient que la météorite avait soulevé tellement de poussières que la température moyenne sur terre avait chuté de façon importante pendant quelques années, comme cela pourrait être le cas si une guerre nucléaire généralisée anti missiles avait lieu, avec de très nombreuses explosions au sol.
    Toutefois la date de cette chute semble antérieure de 32000 ans à la disparition des animaux du crétacé.

    Gerta Keller, de l’université de Priceton, défend la thèse selon laquelle cette disparition serait due à une intense activité volcanique.
    On constate que dans le sud-ouest de l’Inde des épaisseurs massives de lave couvrent un territoire grand comme trois fois la France, il y a environ 66 millions d’années, ce pendant environ 750 000 ans, et 250 000 ans avant la disparition des espèces animales très nombreuses de la fin du crétacé. L’équipe américaine a pu dater les événement sur des zircons produits par les éruptions.
    La quantité énorme de gaz carbonique CO2 rejetée par les volcans à provoqué un réchauffement climatique important et le dioxyde de soufre SO2 une acidification des océans.
    Au lieu d’être congelés, les dinosaures auraient été cuits !! lol
    En fait ils seraient probablement morts de faim par détérioration des végétaux.
    Cette hypothèse paraîtrait plus vraisemblable car plus progressive et plus capable de toucher l’ensemble des populations animales, que l’impact d’un météorite dont les conséquences seraient de plus courte durée.
    Mais les géologues partisans des deux hypothèses se disputent toujours avec animation !

    Personnellement je regrette que de petits dinosaures n’aient pas survécu. J’aurais aimé en promener un en laisse dans le parc voisin lol, bien que ce ne soit pas très doux à caresser vu leur épine dorsale plutôt dure.
    Ou voir pécher en Bretagne des poissons par  de petits ptérodactyles et autres ptérosaures, plus amusants à voir que les mouettes

        Personnellement je regrette que de petits dinosaures n’aient pas survécu. J’aurais aimé en promener un en laisse dans le parc voisin lol, bien que ce ne soit pas très doux à caresser vu leur épine dorsale plutôt dure.
    Ou voir pécher en Bretagne des poissons par  de petits ptérodactyles et autres ptérosaures, plus amusants à voir que les mouettes
       Si vous avez la nostalgie de ces charmantes petites bêtes, et que vous passez par Paris, allez visiter, dans le Jardin des Plantes, le Muséum National d'Histoire Naturelle. Vous y verrez de splendides ossements préhistoriques réassemblés et dressés, qui sont impressionnants.

Un avion sans fuselage apparent de l'intérieur.

     J’ai fait beaucoup de voyages en avion quand je travaillais, gros avions de transport commerciaux ou militaires, petits avions à moteur de lignes secondaires et j’ai même piloté de petits avions de tourisme.
    J’ai vécu des tas d’incidents, panne électrique des instruments de navigation, trois fois la foudre sur l’avion, le feu d’un moteur, des oiseaux dans un réacteur à l’atterrissage, un train d’atterrissage qui casse sur une piste de fortune au Sahara, et un passage sur la tranche dans un atterrissage dans une tempête de sable… 
    Je suis toujours là et j’ai donc une confiance absolue dans les avions et leur fiabilité. Mais j’ai toujours une petite nostalgie du temps où je voyageais et je m’intéresse donc aux progrès aéronautiques.

    J’avais été étonné par des études d’Airbus sur un avion sans cockpit, et donc une cabine de pilotage sans fenêtre. Le constructeur en attendait un gain aérodynamique et de poids, donc de carburant. La cabine de pilotage ne serait plus à l’avant, mais sous les cabines de passagers, devant la soute à bagages.

    Placées sur tous les axes de l’appareil, de nombreuses caméras renverraient aux pilotes de très nombreuses images pour obtenir une vision à 360 degrés, très supérieure à la visibilité actuelle. La cabine de pilotage serait complètement modifiée et de grands écrans 3D pourraient afficher en même temps un grand nombre de données météorologiques, techniques, de navigation… ce qui ressemblerait aux simulateurs de vol de formation des pilotes. 
    A quand l’avion sans pilote, piloté à partir de stations au sol ?

    Mais une société britannique s’occupe aussi des passagers : le CPI (Center for Process Innovation). Elle propose un avion sans hublots dans une cabine surréaliste.
Pour que les hublots d’un avion résistent aux forces aérodynamiques, il faut considérablement renforcer la structure de l’avion. De plus, ce sont des perturbateurs de l’écoulement de l’air le long du fuselage. Les supprimer allègerait l’avion, favoriserait son avancement dans l’air et donc entraînerait une diminution non négligeable de consommation de carburant, et donc également moins d’émission de CO2.

    Le fuselage interne de l’avion serait composé d’écrans, reliés à des caméras externes, de telle sorte que les passagers auraient l'impression d'être vraiment plongés dans le ciel, comme s’ils étaient assis dans des fauteuils volants.
    Mais si les passagers avaient peur de cet affichage, et de se trouver ainsi flottant au milieu des nuages,  des écrans devant chaque fauteuil pourraient leur proposer des vidéos de leur choix, ou même servir d’ordinateur personnel sur lequel on branche une clé USB. On trouve sur internet des vidéos époustouflantes.

Toucher un objet qui n'existe pas et que vous ne voyez pas.

    Toucher de l’immatériel, que l’on ne voit pas, voilà qui aurait effrayé mes ancêtres. Aujourd’hui c’est possible grâce à des chercheurs britanniques de l’université de Bristol.

    Si l’on envoie, avec un appareil approprié des ultrasons sur la peau, par exemple d’un membre de notre corps, des vibrations sont perçues créant l’illusion d’une surface résistante ou en mouvement.
    
    Lorsque l’on utilise plusieurs sources sonores, de même fréquence (même hauteur de son, - la note -) et relativement ponctuelles, les ondes arrivant en un point se composent, en fonction de leurs phases, de la même façon que la lumière (voir mes précédents articles).
    En utilisant deux sources,le son est maximal aux points où la différence des distances est égale à une longueur d’onde, et, si la différence est d’une demi-longueur d’onde, le son est nul.
    On ne parle pas dans ce cas d’interférences, (bien que ce soit analogue au phénomène lumineux), mais d’ondes stationnaires.
    La création d’un tel phénomène dans un tuyau est le principe de base de tous les instruments de musique « à vent ».

    Les chercheurs anglais ont crée un ensemble de générateurs ponctuels d’ultrasons,  analogues à ceux qui servent en échographie, qui peuvent créer de multiples points où le signal sonore est maximal ou nul, par interférence entre les ondes que créent les diverses sources.
    Si on pilote ces générateurs par un logiciel qui serait la représentation holographique de l’objet, pour la longueur d’onde de l’ultrason utilisé, (voir l'article d'hier), on peut provoquer alors dans l’air des maxima de pression sur une surface en 3D ayant la forme de l’objet.
    Evidement il faut obtenir cet hologramme adapté aux longueurs d’ondes sonores au lieu des longueurs d'ondes lumineuses. 
Pour cela on peut comme en holographie lumineuse, comparer le son reçu directement d’une source et celui réfléchi par les divers points de l’objet.
    Mais ces hologrammes dit « haptiques » (toucher en grec), sont moins précis et pour le moment, on ne sait modéliser que des formes simples (cubes, sphères, cônes…), mais évidemment des progrès vont être faits.
    Si on met la main à l’endroit de l’objet virtuel, les effets des ultrasons sur les terminaisons nerveuses de la peau, donnent l’illusion de le toucher
    Les chercheurs ont associé leur machine à un module de contrôle gestuel, afin de permettre au générateur d'ondes de s'adapter au positionnement et aux mouvements de la main de l’utilisateur, car comme il ne voit pas l'objet, il ne sait pas trop où mettre la main et il faut que la peau soit au bon endroit pour sentir la pression de l’objet virtuel.
    Le système d’essai est représenté dans le schéma ci dessous. 

     Parmi, les applications envisagées, les chercheurs évoquent la possibilité de l'appliquer aux méthodes d'imagerie pour que le chirurgien puisse littéralement sentir une affection comme une tumeur sous ses doigts. Ou encore, une utilisation dans les musées qui permettrait aux visiteurs de toucher des objets exposés. 
    J’en propose une autre, plus amusante, combinant l’holographie lumineuse et sonore. 
    Je reproduis en sonore l’image haptique holographique d’un petit chien et à son extrémité l’image virtuelle visible de la queue du chien.
    Avec ma main je caresse l’image virtuelle sonore invisible du chien, et l’ordinateur déclenche une holographie vidéo de la queue, qui se met à remuer de plaisir, et la queue je la vois, bien que je ne vois pas le chien mais que je le sente sous mes doigts. LOL

Holographie (3) Apport de l'informatique; smartphones

  Hier, nous avons vu le principe de l’holographie, qui utilisait l’enregistrement d’interférences caractérisant l’objet eb-n 3D, sur une plaque photographique à grain très fin.
    Aujourd’hui l’holographie est devenue numérique, avec le développement des ordinateurs et des capteurs solides de lumière.



    L'holographie optique et l'holographie numérique utilisent le même montage optique de création de l’hologramme. La différence tient au choix du capteur: 
        - dans le cas de l'holographie optique, l'intensité est enregistrée par la plaque photosensible dont le coefficient de transmission, après développement, est proportionnel à l'intensité enregistrée.
        - en holographie numérique, on utilise un capteur solide CCD pour enregistrer l’intensité, lequel transforme la flux lumineux en courant électrique.
Ce courant transformé en tension, est ensuite numérisé et enregistré sur ordinateur.

    La restitution est également différente :
        - l'holographie optique permet de faire des hologrammes visibles à l'oeil nu à condition d'être éclairés sous un même angle, par une onde similaire à l'onde de référence. Une fois la plaque éclairée par l'onde de référence, le cristallin forme sur la rétine une image dont on sait mathématiquement calculer les propriétés (c’est un calcul classique de lentille convergente).
        - dans le cas de l'holographie numérique, on peut simuler avec un logiciel, ce que fait notre oeil naturellement. On calcule sur l’ordinateur l’image de l’objet que verrait l’oeil. On peut alors la stocker numériquement, la voir sur l’écran de l’ordinateur ou la projeter à partir d’un projecteur numérique. C'est se qui se passera demain sur les smartphones.



    On peut créer des hologrammes en couleur en enregistrant des hologrammes de l’objet avec des lumière de longueurs d’ondes différentes, correspondant au rouge, au bleu et au vert par exemple. En les mélangeant numériquement on peut alors avoir un hologramme de l’objet en couleur.
    Avec les progrès en capacité de calcul des ordinateurs, on peut enregistrer en temps réel l’hologramme de l’objet à une fréquence vidéo. On peut donc avoir des images 3D d’un objet en mouvement à une vitesse compatible avec la vidéo.
    On a alors un hologramme de l’objet animé sous forme numérique.

    Si cela vous amuse, vous pouvez aller sur Youtube à l’adresse :
https://www.youtube.com/watch?v=zxop5eDn_V8
pour voir des hologrammes vidéo, projetés sur la façade d’un immeuble de Berlin.

Holographie (2) : Qu'est ce qu'un hologramme ?

 Je vais aujourd’hui, essayer de vous expliquer quel est le principe d’un hologramme et comment on les créait il y a une cinquantaine d’années quand les lasers ont été  relativement connus.

    Pour réaliser l’hologramme, on va mélanger de la lumière cohérente, monochromatique, issue d’un laser, à la lumière réfléchie par un objet que l’on éclaire par la même lumière (cf. le premier schéma ci dessous)
    La lumière traverse d’abord un miroir semi transparent, pour se réfléchir sur un second miroir et être envoyée sur un film photographique, à travers une lentille, qui règle la dimension du faisceau. Ce sera le faisceau de référence.
    Une partie de la lumière réfléchie par le premier miroir est réfléchie vers un second miroir, qui l’envoie, après passage dans une lentille, éclairer l’objet à holographier.
    La lumière réfléchie par l’objet est envoyée alors vers le film photographique.
    Cette pellicule, dite holographique, est un film à grain très fin, parce qu’il va falloir différencier des éclairages à des distances de l’ordre de quelques micromètres.

    Si l’on considère le rayon lumineux qui est réfléchi par un point de l’objet, et le rayon du faisceau de référence, qui arrive au même endroit, les distances parcourues ne sont en général pas les mêmes et selon les distances en cause, qui dépendent de la forme de l’objet, il y aura une certaine différence de phase entre les deux rayons lumineux.
    Si la différence de phase est nulle, on aura une luminosité maximale (les ondes s’additionnant - voir mon article d’hier), et si la différence est égale à une demi-longueur d’onde on aura une extinction du faisceau.
    Sur la pellicule photo, on va donc avoir un grand nombre de points plus ou moins lumineux, qui vont impressionner différemment l’émulsion photographique. On peut même accentuer le contraste au développement de la pellicule
    On a donc sur la pellicule développée, une « empreinte » de l’objet sous forme de points plus ou moins éclairés, et qui caractérise la forme en 3D de l’objet, avec une grande précision, puisque la différence significative de parcours entre deux points voisins au niveau de l’objet, qui donnent du noir ou du blanc sur la pellicule, est de l’ordre de la demi-longueur d’onde.

    Voyons maintenant comment on restitue l’hologramme. (deuxième schéma ci dessus).
    L’oeil de l’observateur se trouve derrière la plaque holographique, sans aucune lunette spéciale. On éclaire la plaque développée avec le laser, sous le même que lors de la prise de vue initiale. La plaque avec ses noirs et blancs, agit comme un filtre et laisse passer plus ou moins de lumière, et restitue donc les variations de lumière du faisceau incident issu de l’objet, et qui dépend de sa forme en 3D.
    L’oeil a donc l’impression de recevoir un faisceau virtuel provenant de l’objet et « voit » l’objet en 3D, qui flotte dans l’air. Comme l’objet est fait de points lumineux et non de matière, il scintille un peu et parait un peu fantomatique.

    On peut ainsi réaliser des truquages et le cinéma s’en est beaucoup servi, de même que des prestidigitateurs sur scène.
    Le système est quand même un peu complexe à réaliser et il était fait sans aucun moyen informatique.
    L’arrivée et les progrès de l’ordinateur, associé aux progrès des capteurs solides de lumière a bouleversé la technique, de telle sorte que les plaques holographiques ne sont plus utilisées.
    Mais c’est le meilleurs moyen d’expliquer le principe de l’holographie.
   Je vous expliquerai demain succinctement l’apport de l’informatique, puis le jour suivant, je vous montrerai que l’on peut réaliser des simulations, qui ne sont pas des hologrammes, mais s'inspirent de leur principe, non plus lumineux, mais sonores, et vous permettre de toucher avec votre main, un objet virtuel qui n’existe pas et que vous ne voyez pas !!
   

Holographie (1); interférences lumineuses.

     Des correspondants m’ont demandé ce que seraient les images holographiques, dont on parle sur internet, pour les futurs smartphones. Ce seront des images que vous devriez voir en relief.
    C’est un peu compliqué, alors je vais essayer de vous l’expliquer en trois articles, pas trop longs, peut être un peu difficiles à lire, si vous n’avez pas étudié les interférence en terminale, comme on le faisait autrefois.
    On va donc d’abord parler lumière et interférences.

    Propriétés de la lumière :

    La lumière est constituée de photons qui transportent de l’énergie, mais on ne peut, en mécanique quantique, connaître de façon précise les caractéristiques d’une particule dans le temps et dans l’espace (parce qu’en voulant les mesurer on perturbe son mouvement).
    On ne peut donc connaître que des caractéristiques statistiques sur un grand nombre de photon, et ces valeurs sont décrites par les caractéristiques d’une « onde associée ».
    L’onde associée à la particule n’est pas matérielle comme les ondes sonores ou les vagues, il s’agit plutôt d’une onde porteuse d’information sur la probabilité de trouver a particule, (ici le photon),  en un point donné. Ainsi, la particule a une forte probabilité de se trouver à un instant donné, dans les zones de grande amplitude de l’onde, mais très peu de chances d’apparaître en des points où cette amplitude est faible.

    La lumière « pure » d’un laser a quatre propriétés :
        - son intensité : c’est le nombre de photons émis et donc la quantité de lumière transportée par le faisceau.
        - son monochromatisme : les photons ont tous la même énergie. On peut l’associer à la fréquence ou longueur d’onde de l’onde associée. La lumière a une seule couleur précise.
        - la cohérence spatiale : elle correspond au départ de tous les rayons lumineux d’un seul point du fait que le rayon laser est très directif et très droit.
        - la cohérence temporelle ou « phase » : correspond à un départ simultané des rayons lumineux à partir de la source; donc en un point donné, les photos qui sont partis en même temps, arrivent en même temps : ils dont « en phase ».

    Arrivée en un point de deux groupes de photons.

    Supposons deux groupes de photons partis en même temps de la même source laser. Le comportement statistique de ces photons peut être représenté par celui de l’onde. L’intensité de la lumière transportée par chaque groupe, peut être représentée par une sinusoïde, dont la distance entre maxima d’intensité est égale à la longueur d’onde de la lumière (et donc fonction de sa couleur).


    Supposons que les deux groupes de photons aient parcouru le même chemin. Il arrivent en un point en même temps, et donc les ondes sont identiques et s’ajoutent (figure de gauche); on dit qu’elles sont « en concordance de phase ».
    Mais supposons que nous n’ayons pas fait subir le même chemin aux deux groupes et que la différence de chemin soit d’une 1/2 longueur d’onde. Les deux ondes sont alors « en opposition de phase », et elles se détruisent mutuellement. (figure de droite).






    Supposons un troisième cas où la différence de chemin est intermédiaire, les ondes se composent en fonction de cette différence ∂, et cette composition est toujours inférieure à celle maximale où les ondes sont en phase.

    Interférences lumineuses.

    Supposons deux sources lumineuses d’intensités voisines, de même longueur d’onde, et cohérentes (deux lasers par exemple mais accordés pour que les émissions soient simultanées). En fait on ne procède pas comme cela mais on utilise un laser unique éclairant 2 fentes S1 et S2 proches l’une de l’autre, mais assez éloignées de S. 
S1 et S2 jouent le rôle de sources cohérentes, c’est à dire qu’elles sont dans le même état vibratoire.


    De façon régulière on rencontre sur l’écran mis dans le champ d’interférences, des lignes verticales le long desquelles les distances et temps de parcours à partir des deux fentes sont identiques : la lumière est alors maximale
    De même on va trouver des lignes verticales où la différence de distance de parcours entre les deux faisceaux est égale à 1/2 longueur d’onde : la lumière est alors nulle.
    On a alors sur l’écran des « franges » analogues à la figure ci dessous à gauche.









    Dans le cas où l’on utilise de petits trous au lieu de fentes fines, le phénomène est le même, mais la répartition des zones d’interférence est presque circulaire et plus compliquée du fait qu’il existe une distance entre les sources horizontalement, mais pas verticalement. Les franges ont l’allure de la figure ci dessus à droite.
    Ces figures sont appelées des franges de Young, physicien qui les a découvertes.

    Maintenant que nous savons ce que sont des interférences lumineuses, nous allons pouvoir expliquer ce qu’est un hologramme. Ce sera pour demain.