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L’Incubateur #1

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Entre février et mai 2014, 10 familles de Vaulx-en-velin construisent une expérience pour traquer les particules de l’infiniment petit. Elles participent à l’œuvre de l’artiste Laurent Mulot exposée à l’automne 2014 au Planétarium, avec la complicité des physiciens Thierry Stolarczyk (CEA) et Jean-Paul Martin (IPNL/CNRS/Université Lyon1), ainsi que de l’équipe scientifique du Planétarium.

Au cours des différents mois que se déroule cette expérience, les habitants construisent donc leur propre électroscope. Ces appareils sont installés à leur domicile. Chaque jour, des relevés précis sont organisés en fonction de variation des paramètres initiaux : changement de température, humidité, heure de la journée… D’autres conditions peuvent également être testées en dehors du domicile : altitude, localisation géographique… La variation des conditions est définie par les habitants eux-mêmes, une concertation avec le scientifique permet de définir les protocoles de mesures associés afin de pouvoir comparer scientifiquement les mesures et les rendre reproductibles et donc vérifiables. Les habitants participent ainsi à une véritable expérience scientifique dans sa démarche. Les résultats seront analysés avec le scientifique pour pouvoir détecter la présence de rayons cosmiques.

 

Le 24 mai 2014, les familles se sont rendues à Châtillon-sur-Chalaronne afin de reproduire l’expérience qui a valu le prix Nobel au physicien Victor Hess en 1912 : détecter les particules cosmiques à bord d’une montgolfière… Découvrez le reportage réalisé par France télévision et diffusé sur France 3 Rhône Alpes le dimanche 25 mai : JT 1920 25-05-2014 Crédit : Images France 3 Rhône-Alpes, mai 2014.

 

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Un électroscope pour détecter les rayons cosmiques

Au-delà de la protection de l’atmosphère terrestre, l’espace est parcouru de particules très énergétiques appelées rayons cosmiques. L’atmosphère terrestre nous protège des rayons cosmiques les plus énergiques qui en entrant dans l’atmosphère se transforment en une pluie de particules composante de la radioactivité naturelle, détectable à la surface de la Terre.

De très nombreuses expériences scientifiques, réunissant des équipes internationales de chercheurs (notamment des scientifiques de la région Rhône-Alpes), sont en œuvre aujourd’hui (par exemple l’Observatoire Pierre Auger en Argentine, et le futur très grand observatoire international CTA) ou en développement, pour en comprendre l’origine.

Le premier indice de ce rayonnement est venu de l’observation d’une simple expérience d’électrostatique utilisant un électroscope. C’est grâce à cet appareil que Victor Hess en 1912 a donc pu mettre en évidence ces rayons cosmiques et obtenir ainsi en 1936 le prix Nobel pour ses travaux.

  • Principe d’un électroscope

Un électroscope simple est constitué par un plateau relié par un conducteur à deux feuilles conductrices de masse très faible (feuilles d’or ou mylar métallisé).
Quand les feuilles sont chargées elles portent des charges de même signe qui se repoussent et les feuilles s’écartent. La déviation est d’autant plus importante que la charge est grande.


1912 – vol en ballon de Victor Hess, le père du rayonnement cosmique, pour l’expérimentation d’un électroscope : C’est cette expérience historique qui a été reproduite en situation réelle au bord d’une des montgolfières de la Région Rhône-Alpes lors de la manifestation l’Art et l’Envol à Annonay.


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