RECITS FICTIONNELS DE VOYAGE : EXPLORER DES MONDES INCONNUS PAR LA PENSEE SCIENTIFIQUE

International audienceLa thématique du récit est un des thèmes fédérateurs du laboratoire S2HEP (EA 4148) de l’université Claude Bernard Lyon 1 et de l’Ecole Normale Supérieure de Lyon. De nombreux chercheurs du laboratoire, provenant de la didactique de la physique ou de la biologie notamment, de l’histoire ou de la philosophie des sciences, explorent depuis maintenant quelques années, les récits de fiction réalistes (albums de jeunesses ou romans) comme mode d’accès aux savoirs.Cette approche nous invite à centrer nos recherches sur les fonctions du récit et en particulier la fonction de représentation qui va nous intéresser plus particulièrement dans cet article. Pour Ricœur (1975) la fonction du récit est précisément de référer métaphoriquement au monde. Il revient à la fiction, selon Bruner, « de nous entraîner dans le domaine « de ce qui pourrait être, de ce qui aurait pu être, de ce qui sera peut-être un jour » (Bruner, 2002, p. 16). En élargissant le champ des possibles, les représentations fictionnelles proposées par le récit augmentent – selon les mots de Jean-Marie Schaeffer (2006) – « la flexibilité de notre capacité imaginative ». Le récit permet ainsi d’imaginer des mondes invisibles, des effets non encore observé de tel ou tel phénomène biologique ou physique. On admet aujourd’hui qu’un grand nombre d’objets construits par les scientifiques (les quarks, les atomes, le gène) sont en fait des entités purement théoriques qui n’ont pas plus d’existence dans la réalité spatio-temporelle de notre monde que les personnages les plus célèbres de la fiction. Les récits fictionnels de voyage – qu’ils s’agissent de voyages physiques, réalisés par l’intermédiaire d’un instrument ou par la pensée – nous plongent en fait dans l’imaginaire de mondes contrefacteurs en ceci qu’ils obéissent à des lois ou des règles contraires au monde empirique. Dans la conception de la fiction chez Lewis (1978, 2007), ces mondes contrefacteurs sont des mondes possibles construits à partir d’une variation du monde actuel sur un point donné. Les conséquences épistémologiques sont doubles : d’une part la construction de l’intelligibilité des nouveaux phénomènes et d’autre part l’extension corrélative de la connaissance de notre monde (nouvelles espèces en biologie, nouveaux objets en physique, nouvelles modalités d’expérimentations). De ce point de vue, « les autre mondes fournissent une structure de référence grâce à laquelle il nous est permis de caractériser notre monde. » (Lewis, 2007, p. 46). Ces mondes obligent leurs auteurs mais aussi les personnages, et le lecteur, à changer de cadre de référence et d’instrumentation pour appréhender les nouveaux phénomènes en jeu. Un objectif de notre étude est d’analyser ces récits en vue de les convoquer dans un contexte d’enseignement et/ou de médiation

Looking for bimodal distributions in multi-fragmentation reactions

The presence of a phase transition in a finite system can be deduced, together with its order, from the shape of the distribution of the order parameter. This issue has been extensively studied in multifragmentation experiments, with results that do not appear fully consistent. In this paper we discuss the effect of the statistical ensemble or sorting conditions on the shape of fragment distributions, and propose a new method, which can be easily implemented experimentally, to discriminate between different fragmentation scenarii. This method, based on a reweighting of the measured distribution to account for the experimental constraints linked to the energy deposit, is tested on different simple models, and appears to provide a powerful discrimination.Comment: 11 pages, 7 figure

Enseigner la physique quantique en Terminale scientifique en France. L'objet quantique, une référence problématique

International audienceFrench official curricula ask upper secondary school teachers to teach quantum physics since 2012. From an epistemological point of view, one of the main problems to understand quantum physics is related to the quantum object reference. On the basis the historical construction of quantum physics, we identified two epistemological postures: the first one is referred as conservative (close to the so-called "Copenhagues' school") and the second one as innovative (associated with Bunge's work and Levy-Leblond). Once these postures defined, we analyze French textbooks used by teachers, in order to reveal the implicit adopted postures. We draw the hypothesis that highlighting the implicit epistemological choices can help the teachers to reflect upon the historical and epistemological roots of the quantum physics. Such an analysis forms an important basis for developing and implementing teaching sequences concerning quantum physics.Depuis 2012, la physique quantique est de nouveau enseignée dans les classes de Terminale scientifique en France. D'un point de vue épistémologique, un problème majeur pour comprendre la physique quantique est celui de la référence à l'objet quantique. Nous avons identifié, à travers l'histoire conceptuelle de la physique quantique, deux postures épistémologiques : une posture que nous qualifions de conservatrice (liée à "l'école de Copenhague") et une autre que nous qualifions de novatrice (associée aux travaux de M. Bunge et J.M. Lévy-Leblond). A partir d'une analyse épistémologique des manuels scolaires, nous discutons de l'importance de ces deux postures. Nous faisons l'hypothèse que la mise en évidence de ces deux épistémologies, qui semblent rester dans le domaine de l'implicite, peut apporter aux enseignants des éléments leur permettant une distance réflexive sur les racines historiques et épistémologiques de la physique quantique. Cette analyse nous parait être un préalable indispensable au développement et la mise en œuvre de séquences d'enseignement concernant ce domaine de la physique

Isospin diffusion in semi-peripheral 58Ni^{58}Ni + 197Au^{197}Au collisions at intermediate energies (I): Experimental results

Isospin diffusion in semi-peripheral collisions is probed as a function of the dissipated energy by studying two systems $^{58}Ni$ + $^{58}Ni$ and $^{58}Ni$ + $^{197}Au$, over the incident energy range 52-74\AM. A close examination of the multiplicities of light products in the forward part of phase space clearly shows an influence of the isospin of the target on the neutron richness of these products. A progressive isospin diffusion is observed when collisions become more central, in connection with the interaction time

Nuclear multifragmentation time-scale and fluctuations of largest fragment size

Distributions of the largest fragment charge, Zmax, in multifragmentation reactions around the Fermi energy can be decomposed into a sum of a Gaussian and a Gumbel distribution, whereas at much higher or lower energies one or the other distribution is asymptotically dominant. We demonstrate the same generic behavior for the largest cluster size in critical aggregation models for small systems, in or out of equilibrium, around the critical point. By analogy with the time-dependent irreversible aggregation model, we infer that Zmax distributions are characteristic of the multifragmentation time-scale, which is largely determined by the onset of radial expansion in this energy range.Comment: Accepted for publication in Physical Review Letters on 8/4/201

Bimodality: a possible experimental signature of the liquid-gas phase transition of nuclear matter

We have observed a bimodal behaviour of the distribution of the asymmetry between the charges of the two heaviest products resulting from the decay of the quasi-projectile released in binary Xe+Sn and Au+Au collisions from 60 to 100 MeV/u. Event sorting has been achieved through the transverse energy of light charged particles emitted on the quasi-target side, thus avoiding artificial correlations between the bimodality signal and the sorting variable. Bimodality is observed for intermediate impact parameters for which the quasi-projectile is identified. A simulation shows that the deexcitation step rather than the geometry of the collision appears responsible for the bimodal behaviour. The influence of mid-rapidity emission has been verified. The two bumps of the bimodal distribution correspond to different excitation energies and similar temperatures. It is also shown that it is possible to correlate the bimodality signal with a change in the distribution of the heaviest fragment charge and a peak in potential energy fluctuations. All together, this set of data is coherent with what would be expected in a finite system if the corresponding system in the thermodynamic limit exhibits a first order phase transition.Comment: 30 pages, 31 figure

Isospin Diffusion in 58^{58}Ni-Induced Reactions at Intermediate Energies

Isospin diffusion is probed as a function of the dissipated energy by studying two systems $^{58}$Ni+$^{58}$Ni and $^{58}$Ni+$^{197}$Au, over the incident energy range 52-74\AM. Experimental data are compared with the results of a microscopic transport model with two different parameterizations of the symmetry energy term. A better overall agreement between data and simulations is obtained when using a symmetry term with a potential part linearly increasing with nuclear density. The isospin equilibration time at 52 \AM{} is estimated to 130$\pm$10 fm/$c$

Observation of the lowest energy gamma-ray in any superdeformed nucleus : 196Bi

New results on the superdeformed $^{196}$Bi nucleus a re reported. We have observed with the EUROBALL IV $\gamma$-ray spectrometer array a superdeformed trans ition of 124 keV which is the lowest observed energy $\gamma$-ray in any superdeformed nucleus. We have de velopped microscopic cranked Hartree-Fock-Bogoliubov calculations using the SLy4 effective force and a realistic surface p airing which strongly support the $K^\pi=2^-$($\pi$[651]1/2$\otimes \nu$[752]5/2) assignment of this su perdeformed band

Constrained caloric curves and phase transition for hot nuclei

Simulations based on experimental data obtained from multifragmenting quasi-fused nuclei produced in central $^{129}$Xe + $^{nat}$Sn collisions have been used to deduce event by event freeze-out properties in the thermal excitation energy range 4-12 AMeV [Nucl. Phys. A809 (2008) 111]. From these properties and the temperatures deduced from proton transverse momentum fluctuations, constrained caloric curves have been built. At constant average volumes caloric curves exhibit a monotonic behaviour whereas for constrained pressures a backbending is observed. Such results support the existence of a first order phase transition for hot nuclei.Comment: 14 pages, 5 figures, accepted in Physics Letters