Astronomie et Philosophie

Année scolaire 2011-2012

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Au programme :

- Un atelier scientifique:

 En effet Nos 2 télescopes étant opérationnels , il nous reste à les exploiter au maximum..Si les conditions météorologiques sont plus favorables que celles des  deux années précédentes...

au programme :

-Apprentissage de l’utilisation et du réglage de nos deux télescopes. Un objet  d’étude précis sera déterminé et L’objectif sera d’améliorer la prise d’images de cet objet tout au long de l’année.Plusieurs sorties nocturnes seront nécessaires à  la prise de clichés afin de tester l’amélioration des techniques. Un ou deux week-end y seront totalement consacrés

-Lors des heures d’atelier, le traitement numérique des images sera central.

-Un objectif est la participation au concours « faites de la science ». Nous pourrons alors présenter nos différents clichés en précisant précisément les techniques et réglages utilisés. L’évolution de la qualité de l’image sera le lien de cette présentation.

-Pour nous aider, certains conférenciers intervenant sur le projet « Thales » et qui travaillent dans ce domaine seront sollicités.

 

-Un cycle de conférence données par :

Ø Des chercheurs du CNRS

·     Michel Marcelin

·     José Busto

·     Jean-Pierre Sivan

·     Marc Lachièze-Rey

·     Fréderic Morand

 

 

Ø Des membres du club d'astronomie d'Ajaccio C3A

·     Lucien Luciani

·     Paul Dedieu

- Participation à "la main à la pâte" avec une classe du primaire

-Un PAE

- Une Initiation à la philosophie en seconde  à travers l'Astronomie

-Participation à des manifestations scientifiques et au concours " faites de la science"

 Lundi 19 septembre une partie des élèves qui participent à l'atelier scientifique étaient réunis pour une présentation du programme et surtout des deux télescopes avec lesquels ils vont " travailler" tout au long de l'année

Des élèves très attentifs...

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Vendredi 23 septembre

De la théorie à la pratique , moment très attendu toute la semaine : rendez vous à St Antoine pour les premières observations et les premières photos

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Le mois d'octobre est consacré à la réalisation des premièrs panneaux en vue de la réalisation d'une exposition.Les élèves prennent "les choses en main" avec beaucoup de dynamisme.

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Nous préparons aussi notre déplacement sur le continent.

 

 

Vision de l'univers

Les 13 et 14 mars 2012

 

Mardi 13 mars

Journée

- Visite de l'observatoire

- 2 conférences:

Ø Luc Arnold : Autres planètes, autres vies... exoplanètes et exobiologie

Ø Guillaume Hébrard : La révolution des exoplanètes

- rencontre avec un chercheur . Hervé Lecoroller

-Découverte du projet Carlina

 

Mercredi 14 mars

Masterclasse de 9h à 18h

 

 

 

 

Novembre est marqué par la reprise de nos activités avec les élèves de CM1 de Sophie Colonna d'Istria ( école de Mezzavia) et par la reprise des conférences.

Mercredi 16 novembre : rendez vous à Appietto pour une soirée d'observation avec les CM1 au programme : Découverte du ciel  avec Paul dedieu du club d'astronomie d'Ajaccio et observation avec le télescope du Lycée

 

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Lundi 21 et Mardi 22 novembre

Grace aux conventions signées avec le CNRS, l'OAMP ( observatoire astronomique de Marseille Provence) nous recevons Michel Marcelin

Né en 1954, Michel MARCELIN est Directeur de Recherche au CNRS au Laboratoire d'Astrophysique de Marseille. Il est spécialiste de l'étude de la cinématique des galaxies.

Il intègre l'Ecole Normale Supérieure de Cachan en 1972 et passe l'agrégation de physique en 1975. Il fait un DEA d'astrophysique en 1976 puis obtient une bourse du CNES et soutient une thèse de 3ème cycle sur l'étude de l'exosphère de Vénus en 1978. Il entre au CNRS en 1980 et soutient sa thèse d'état en 1983, consacrée à l'étude des champs de vitesses de galaxies avec un interféromètre de Fabry-Perot.

Avec l'équipe d'interférométrie de l'Observatoire de Marseille, il observe sur de nombreux télescopes dans le monde (dans le Caucase, en Arménie, à Hawaii, au Chili, et bien sûr en Haute Provence). Il est directeur adjoint de l'Observatoire de Marseille de 1996 à 2000 puis responsable de l'équipe Physique des Galaxies du Laboratoire d'Astrophysique de Marseille, de 2000 à 2006. Il est auteur (ou co-auteur) d'une centaine de publications dans des revues spécialisées. Il s'intéresse aussi à la diffusion des sciences et a publié trois ouvrages de vulgarisation d'astronomie chez Hachette, dont

"L'Astronomie" qui a obtenu le prix du livre d'astronomie de Haute Maurienne en 1991 et en est à sa 6ème édition.

 

La 1ere conférence le lundi à 18h30 "tout public" a réuni 80 personnes au Lycée  et a eu un vif succès. Il est vrai que le sujet était "porteur" :

" Sommes nous seuls dans l'univers?"

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l'affiche a été réalisée par Larc-Antoine Bartoli, élève de terminale L.

 

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La seconde conférence  était simplement intitulée et a enthousiasmé les auditeurs:

" Mars".

 Elle visait essentiellement les élèves de terminale ( S et L) et quelques élèves de 1ere scientifique

 

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29 novembre , nouveau rendez vous avec Les élèves de CM1, au Lycée, pour une rencontre avec Lucien Luciani et Jean-Pierre Roux ( Club d'astronomie d'Ajaccio) pour faire en leur compagnie un petit

 

" Voyage dans l'univers"

 

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Les 1éres quinzaines de décembre  et de janvier  sont consacrées  au traitement d’images mais aussi à la préparation des ateliers scientifiques à destination des  élèves de CM1.

 Jeudi 19  et vendredi 20 janvier,

Jean-Pierre Sivan ,astrophysicien, ancien directeur de recherche au CNRS,

est de retour au Lycée  pour deux conférences, la première à destination des terminales L et des CM1, la seconde des terminales S. Au programme :

 

« Un univers violent»

                 

« La sérénité du ciel nocturne est parfois troublée par le passage d’étoiles filantes, traînées brillantes provoquées par la rencontre de pierres errantes avec l’atmosphère de notre planète, qui brûlent sous l’effet du frottement …

Le Soleil, d’apparence paisible, nous montre  une surface à des milliers de degrés, en perpétuelle ébullition. Des flammes gigantesques s’en échappent parfois, qui peuvent se déployer sur des centaines de milliers de kilomètres…

De temps à autres, de violentes éruptions émettent des flux de particules provoquant ces extraordinaires aurores polaires qui couvrent le ciel de draperies incandescentes …

Le  cœur du Soleil est  une fournaise nucléaire de plusieurs millions de degrés, qui brûle chaque seconde des centaines de millions de tonnes d’hydrogène : c’est ainsi qu’il nous chauffe et nous éclaire. Dans quelques milliards d’années, il enflera démesurément, engloutira dans son atmosphère brûlante et réduira en cendres les planètes qui lui sont proches, dont, probablement, la Terre …

Autour de nous, des milliards d’étoiles mènent une vie analogue à celle du Soleil. Mais certaines, beaucoup plus grosses, ont un cœur beaucoup plus chaud et consument leur combustible nucléaire si rapidement qu’elles meurent très jeunes ! La fin de leur vie est un extraordinaire cataclysme qui les anéantit à jamais dans une retentissante explosion.

Cette mort peut s’accompagner de la naissance d’un trou noir …

Les trous noirs sont nombreux dans l'Univers : ils se manifestent par de puissantes émissions de rayonnements X et gamma - les plus énergétiques qui soient - qu'ils déclenchent dans leur voisinage !

Ces événements violents sont observés en permanence autour de nous, dans la Voie Lactée comme dans les galaxies lointaines, à des milliards d’années lumière

Comme la lumière ne se propage pas instantanément, voir loin, c’est remonter le temps, c’est-à-dire se rapprocher d’une époque reculée où l’Univers, sous la violence du choc de l’explosion originelle, était encore dans un état de densité  et de chaleur extrêmes … »

    

 

 

Mardi 24 janvier la classe de CM1 de Sophie Colonna d’Istria ( Ecole de Mezzavia) est attendue avec une certaine appréhension par les élèves de Terminale S1. Il s’agit pour ces derniers d’animer des ateliers dans l’esprit «  la main à la pâte » afin de permettre aux « petits »  de comprendre Pourquoi la lune change-t-elle d’aspect ?

Expérience 1 :          Observons les changements d’aspect de la lune depuis la Terre…

 

Expérience 2 :          Observons les changements de position de la lune depuis la Terre…

 

 

 « L’accueil des CM1 se fit à 9h au niveau des laboratoires de Physique-Chimie, Après une brève présentation ,nous fûmes répartis par groupes et affectés à 2 ou 3 élèves de CM1, dans mon cas, mon groupe était constitué de moi-même, de mon camarade Rémi ainsi que de deux jeunes filles. Les expériences à présenter se décomposaient  en deux sous parties, l’une visant à reconnaitre la rotation de la Lune autour de la Terre (Dans la réalité il est évident que la Lune ne tourne pas autour de la Terre mais autour d’un axe légèrement décalé vers la lune de par le rapport de masse. Simplifié pour la compréhension. ) et l’autre cherchant à mettre en évidence tout cela en se servant des divers aspects et positions de la lune depuis un point fixe. La première expérience consistait donc à faire tourner l’élève autour d’une lune, symbolisée par une boule en polystyrène éclairée par une lampe torche suffisamment puissante censée représentée le soleil, afin qu’il constate par lui-même des divers aspects de la lune : Premier croissant, premier quartier, lune gibbeuse, pleine lune.. Etc. La seconde était il me semble orienté sur l’évolution de la lune au cours d’une nuit : Parcourant la voute céleste non seulement sur le plan horizontal que sur le plan vertical. Intercalées avec ces deux expériences, des hypothèses furent au préalable formulées sur le document papier qui leur avait été fourni par nos soins. Ainsi muni d’un crayon, ils purent confronter leurs théories à la pratique, bien que symbolique et en tirer des enseignements quant à la nature des mouvements régissant notre satellite, la lune. » JBM

"Mardi 24 Janvier, durant la matinée, les élèves de la terminale S1 du Lycée Laetitia Bonaparte ont accueilli dans le cadre du projet PHILO-ASTRONOMIE de jeunes primaires dans le but de leur expliquer les mouvements et apparences de la lune, et les raisons de ces phénomènes. Les CM1 ont donc pu, par le biais d'ateliers ludiques préparés auparavant par nos soins, réaliser des travaux pratiques leur permettant de valider les hypothèses qu'ils avaient émis à la suite d'observations antérieures. Dès leur arrivée, les élèves se sont divisés en plusieurs groupes pris en charge par plusieurs terminales. Durant le TP, nous avons bien évidemment aidé ponctuellement les élèves, qui n'avaient d'ailleurs pas tous besoin de nous, mais nous avons surtout pris conscience de l'importance d'un contact humain dans l'enseignement cet âge, d'où l'intérêt d'un travail encadré, par opposition à un cours magistral auquel ils n'auraient pas adhérés. Cette matinée a donc été au final, bien plus qu'un cours, un moment d'échange entre deux générations peu différentes au final, j’espère que les primaires l’ont autant apprécié que nous ! J'aimerai donc remercier le lycée, les professeurs, et bien évidemment les CM1 pour cet atelier."RC

«/…/Cette expérience a été réussie, et les élèves ont vu et compris par eux-mêmes ce phénomène. Puis nous sommes passés à la deuxième expérience, celle-ci n’a pas été concluante, elle devait  permettre d’expliquer le changement de position verticale de la lune au cours d’une nuit. Nous avons essayé plusieurs moyens mais sans succès. Grâce à leur maitresse et à une nouvelle expérience (avec un globe terrestre) les élèves ont fini par comprendre la cause par eux-mêmes. Enfin, nous leur avons posé des questions pour voir s’ils avaient tout retenu. Cet atelier a été enrichissant, car il m’a permis d’essayer de transmettre mon savoir scientifique à des jeunes. Il nous a confronté au métier d’enseignant, qui semble difficile. En effet, il m’a paru compliqué d’expliquer aux élèves les phénomènes lunaire, avec des mots adaptés à ce public d’écolier. »EOR

« 9h05, toute la classe de terminal S1 attend impatiemment leur arrivée. Celle des jeunes élèves de la classe de CM1 de Mezzavia. Grâce au projet astronomie soutenu chaque année par les professeurs de TS1, des échanges de savoirs entre les générations peuvent avoir lieu. Cette année, les élèves de la TS1 étaient chargés d’amener leurs petits homologues à trouver la réponse à cette question : pourquoi la lune change-t-elle d’aspect ? Avec leur maîtresse, Mme Colonna d’Istria, les jeunes élèves avaient déjà émis quelques hypothèses et effectué quelques observations. Deux groupes sont formés pour participer à des séances de travaux pratiques organisées par les lycéens pour observer deux phénomènes : les changements de forme de la lune et ses changements de position. Les professeurs se répartissent dans les deux salles afin d’apporter un soutien aux élèves de TS1 dans leur mission. Deux heures plus tard, les élèves de CM1 ont résolu le problème de la lune, presque sans l’aide des lycéens. Ils ont ainsi pu découvrir que la forme de la lune change en fonction de sa place par rapport au Soleil, qu’elle effectue un déplacement latéral au cours d’une même nuit du fait de la rotation de la terre et qu’elle change de position verticale car l’axe de rotation de la terre est incliné. Des liens intergénérationnels se sont créés entre les élèves des différents niveaux, réunis autour d’un intérêt commun : la science. »FS

 

Lundi 13 février : « la roue cosmique » est arrivée et nous avons hâtes d’acceuillir José Busto afin de détecter nos premiers rayons cosmiques..une fois encore les conditions météorologiques sont contre nous. Nous sommes obligés de reporter au 30 mars…

 

En attendant nous préparons le concours « faites de la science » et nous préparons notre déplacement sur le continent à l’OHP et à Luminy

 

Mardi 13 et mercredi 14 mars

 

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Présentation de l’observatoire et visite du télescope de 1m93 avec Auguste Van Le Suu , directeur adjoint de l’OHP

 

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« Nous sommes arrivés à 10h 45, à l'OHP (Observatoire de Haute-Province), où nous avons été accueilli Par Nathalie Desmons et  par le directeur adjoint de l’OHP,Auguste Van Le Suu, qui nous a présenté le site, dont le principale but en 1937 était d'être un grand observatoire et qui est aujourd'hui le plus grand d'Europe.

Les principales actions de l'OHP se situent dans les domaines de l'astrophysique, écologie, environnement (surveillance de la couche d'ozone, de la composition de l’atmosphère) etc...

Aujourd'hui, leur nouvel objectif est de trouver des planètes extrasolaires, et si possible trouver des planètes comparables à la nôtre, et par conséquent pouvant abrités la vie. Il nous a ensuite montré comment effectuer l'aluminure du miroir de 193.

Il nous a résumé les différents moyens de détecter ces planètes, dont le plus courant était l'étude de leurs vitesses radiales grâce au spectrographe Sophie (qui a remplacé Élodie), et pour finir la matinée, nous avons visité le télescope 193, d'un mètre quatre-vingt treize de diamètre, qui a permis à Michel Major et Didier Queloz de découvrir la 1ère planète extrasolaire en 1995.

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http://www.obs-hp.fr/~Carlina/cmsms/

Découverte du projet Carlina avec Julien Dejonghe, collaborateur d’Hervé le Coroller.

Des études sont actuellement en cours (Carlina, KEOPS, OHANA, etc.) pour proposer une nouvelle génération d’interféromètres post-VLTI. Ces interféromètres ouvriront de nouveaux champs de recherche en astrophysique, en imageant la surface d’étoiles super-géantes, l’aplatissement d’étoiles Be, en séparant des exo-planètes de leur étoile, en observant l'image de microlentilles gravitationelles, les AGN, etc. Pour atteindre ces objectifs, ils devront répondre à plusieurs critères : avoir une forte résolution angulaire (Base >100 m),être doté d'un très grand nombre d'ouvertures, offrir une couverture uv riche, et pouvoir accueillir une instrumentation de pointe tel qu’une Optique Adaptative et un coronographe. Dans ce contexte, l’équipe d’Interférométrie Stellaire et Exoplanétaire (LISE) travaille à la mise au point d’un démonstrateur technique appelé Carlina qui pourrait répondre à l’ensemble de ces critères.

Carlina est une version optique et diluée du radio-téléscope d’Arecibo et peut donc accueillir un très grand nombre d'ouvertures, ce qui confère à cet interféromètre une capacité d’imagerie inégalée.

La construction d’un prototype a débuté en 2002. Deux miroirs espacés de 40 cm ont permis d’obtenir des franges sur Vega en Mai 2004 (Le Coroller et al. 2004). Ce résultat important démontre la validité du principe. Toute la chaîne optique de Carlina (Mertz, densifieur, caméra à comptage de photons) est actuellement en cours de validation avec trois miroirs espacés d’une dizaine de mètres au sol.

En 2010, nous avons validé les asservissements et la métrologie de mise en cohérence des miroirs primaires de Carlina i.e cosphérisation des miroirs avec une précision d'environ 1 micron (cf publications)

Ce démonstrateur technique devrait permettre de démontrer que Carlina a une forte capacité d'imagerie mais aussi que son architecture optique lui permet d'être plus sensible que les interféromètres à ligne à retard. (Observation à grande magnitude limite). Ce projet est soutenu par l'INSU (CNRS) et le Collège de France. » ( site OHP)

 

« Aprés le  repas, Julien Dejonghe, nous a fait découvrir son projet actuel, qui est  d'élaborer un prototype constitué d'un grand nombre de petits miroirs espacés les uns des autres ( ici , 3 petits  miroirs sphériques de 25 cm de diamètres espacés de 10 m).pour former un télescope dilué géant. Les miroirs ont été régler au micron sous une optique accroché à un ballon à l'hélium ( de 12m de long et 4m de diamètre) qui porte la caméra  sur laquelle se forme l’image des étoiles  au dessus du réseau de miroirs, à 100 m au dessus du sol, cet exploit met en oeuvre une métrologie originale qui démontre la faisabilité de construire un télescope dilué de 100-500 m de diamètre avec l'optique focale (ou se forme l'image des étoiles) suspendue sous des câbles tendue par un ballon . Ce dispositif permettra d'observer des objets d'astrophysique avec une  très forte résolution angulaire (beaucoup de détails). Dans un premier temps sur terre, puis dans l'espace.

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Après notre passage «  Carlina faisait un tabac »….

http://lci.tf1.fr/science/nouvelles-technologies/au-plus-pres-des-etoiles-grace-a-un-telescope-geant-francais-7082860.html
http://www.liberation.fr/depeches/01012397596-l-observatoire-de-haute-provence-planche-sur-le-plus-grand-telescope-au-monde
http://www.france24.com/fr/20120322-lobservatoire-haute-provence-planche-le-plus-grand-telescope-monde
http://www.francesoir.fr/actualite/scienceecologie/observatoire-de-haute-provence-bientot-le-plus-grand-telescope-du-monde-200101.html
http://www.wikistrike.com/article-des-chercheurs-fran-ais-creent-un-hpertelescope-101360635.html
http://www.obs-hp.fr/presse/Archive%20Reportage%20Carlina%20OHP%20-%20Enrob%C3%A9%20J%C3%A9r%C3%A9my%20Alpes1.mp3
http://www.obs-hp.fr/presse/CP_Carlina_OHP_mars2012.pdfrs

 

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« Et pour terminer la journée Guillaume Hébrard, astrophysicien, chargé de recherche au CNRS, à l'Institut d'Astrophysique de Paris et à l'Observatoire de Haute-Provence.

, nous  a expliqué comment détecter une planète :

- De façon directe, en observant une planète mais deux grandes difficultés apparaissaient ;la séparation angulaire minuscule et le contraste en luminosité étant trop important...

-Ou bien de façon indirecte, c'est à dire, en mesurant la perturbation gravitationnelle induite par la planète sur son étoile grâce au transit et aux vitesses radiales. »

 

La première planète orbitant autour d'une étoile autre que le Soleil a été découverte en 1995 à l'Observatoire de Haute-Provence. Plus de 500 planètes extrasolaires ont été détectées depuis lors, notamment par les méthodes dites des vitesses radiales et des transits. Ces découvertes ont entraîné de grandes avancées en exoplanétologie. Elles permettent de mieux comprendre comment les systèmes planétaires se forment et évoluent ; elles amènent également à se poser de nouvelles questions.

 

 

Aujourd'hui :

760 exoplanètes

609 systèmes exoplanétaires

100 systèmes multiples

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17h30 , avec regret, tant il y aurait eu de choses à découvrir,nous devons quitter l’observatoire pour nous rendre à Aix –en- Provence où nous devons passer la nuit

 

Le lendemain, nous avons participer   à la  MasterClass 2011-2012, pour cela nous nous sommes rendus à l’Université de Luminy, au centre de physique des particules , où Magali Damoiseaux nous a accueilli, et conduit à

l’amphithéâtre afin de rencontrer deux chercheurs de CERN, Yann Coadou et Julien Cogan, quinous ontprésenté l’objet de leurs recherches. Principalement centré sur l'accélérateur de particule, le LHC (27 km de circonférence, 100m sous terre au niveau de Genève).

Le LHC voit ses premiers faisceaux circuer le 10 septembre 2008, mais subit un grave incident 9 jours plus tard et après un an de réparation il livre les premières informations. Va-t-on avoir les preuves expérimentales des théories avancées ?

Journée chargée : la physique des particules, de la théorie à la pratique…

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·        mercredi 14 mars 2012

o   09:00 - 12:30 Introduction à la physique des particules

§  09:00 Bienvenue 30'

§  Déroulement de la journée.

§  Le CPPM.

§  La physique des particules.

Le CERN & le LHC.

§  09:30 Les objets de la Physiques de Particules 1h0'

§  Qu'est qu'une particule élémentaire ?

Le Modèle Standard : la description actuelle des particules élémentaires et de leurs interactions

§  10:30 Pause café 15'

§  10:45 Détection de particules dans l'expérience ATLAS 1h15'

§  Techniques de détection des particules.

Le détecteur de l'expérience ATLAS.

§  12:00 Les projets en cours au CPPM 20'

§  Physique des particules, astroparticules, cosmologie : tour d'horizon des projets auxquels participe le CPPM.

§  12:20 Discussion 10'

o   12:30 - 13:30 Déjeuner ( CROUS )

o   13:30 - 15:30 Travaux dirigés

Assistants : Elodie Tiouchichine, Thomas Serre

§  13:30 Analyse de données 1h30'

§  Recherche de candidats Z dans les données enregistrées par l'expérience ATLAS en 2011.

§  - mesure de la masse invariante des paires de leptons

- spectre de masse : visualisation de plusieurs résonances

§  15:00 Combinaison des résultats et discussion 20'

§  Mise en commun des résultats

§  Interprétation

§  15:20 Préparation de la vidéo conférence 10'

§  Préparation (en anglais) :

§  - présentation des résultats de la classe

§  - questions ouvertes sur la physique des particules

§   

§  Besoin de volontaires pour prendre la parole pendant la vidéo conférence !

o   15:30 - 16:00 Café ( CPPM ( Cafétaria ) )

o   16:00 - 17:00 Vidéo conférence

o   Connection with :  Faro (Portugal), UC Riverside (California), Bratislava (Slovakia)

o    

§  16:00 Welcome 10'

Accueil par les modérateurs au CERN

§  16:10 Report of Measurements 15'

Présentation par chaque classe des résultats obtenus pendant le TP (en anglais)

§  16:25 Combination & Discussion of Measurement 10'

Combinaison des résultats de chaque classe et commentaires par les modérateurs au CERN

§  16:35 Open Discussion 14'

Questions ouvertes sur la physique des particules posées par chaque classe (en anglais)

§  16:49 Quiz 10'

Qui veut gagner des eV ?

§  16:59 Good Bye 1'

Clôture de la vidéo-conférence

o   17:00 - 17:15 Conclusion

§               17:00 Questionnaire de satisfaction 5'

§   

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Retour à Ajaccio. Mais nous restons dans les particules  puisque le 30 mars, enfin , nous avons le plaisir de recevoir José Busto.

Un groupe d’élèves de seconde , la classe de terminale S1 et quelques personnes extérieures invitées ont pu , avec lui , « fêter » les 100 ans de la découverte des rayons cosmiques et mettre en service la «  roue cosmique ».

 

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Jeudi 5 avril , c’est au tour de Marc Lachièze-Rey, Physicien théoricien, directeur de recherche au CNRS ( Université de ParisVV),membre du comité scientifique de pilotage de notre  projet ,qui est au Lycée pour 2 conférences :

-        La première à destination des élèves desecondes et terminales : l’histoire des représentations de l’univers

La seconde pour le «  tout public » : au-delà de l’espace et du temps : la nouvelle physique

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