Une étude, dont les résultats ont été publiés dans la revue Nature, présente le premier dispositif expérimental, parfaitement contrôlé, permettant de tester les modèles théoriques de particules artificielles «capables de se déplacer spontanément en nuées, à l'instar des sauterelles ou de certains oiseaux».

Une nouvelle branche de la physique étudie des objets qui peuvent «se mouvoir de façon indépendante quand ils sont isolés et coordonnée lorsqu'ils sont assez proches les uns des autres». «Tant qu'il s'agit d'animaux, on peut suspecter que des processus cognitifs sont à l'œuvre (même s'ils ne sont pas forcément dominants)», cependant, comme on retrouve ce phénomène chez certaines colonies de bactéries ou pour les filaments qui constituent le 'squelette' des cellules, à cette «échelle microscopique, on parle de 'matière active'».

Afin de comprendre, «uniquement avec des outils et des concepts de physique, la dynamique à grande échelle de population d'individus ou d'objets autopropulsés», des expériences ont été préparées avec comme éléments de «petites billes en plastique isolantes de 5 microns de diamètre (un dixième de l'épaisseur d'un cheveu)», qui baignent dans une huile conductrice.

Ainsi, «lorsqu'on applique un fort courant électrique, cela provoque la rotation des sphères par des phénomènes électrostatiques (effet Quincke mis en évidence par le physicien allemand éponyme à la fin du XIXe)». Il apparaît que, «tant qu'elles sont assez espacées», les billes se déplacent «dans tous les sens, indépendamment les unes des autres». Cependant, si on rajoute des billes de façon à augmenter leur densité, «un mouvement collectif, parfaitement ordonné, se met en place».

On observe que «sur un circuit, ce mouvement est rectiligne et uniforme lorsque la concentration en billes est suffisamment élevée» et on parle alors de liquide polaire. Dans le cas d'une enceinte carrée, «c'est un vortex qui se forme» avec «des différences de densité en billes qui dessinent une sorte de shuriken (étoiles métalliques utilisées par les ninjas)».

Il peut apparaître bizarre de voir un 'troupeau' de billes se former «sans qu'aucune interaction ne poussent les particules à se rapprocher», mais, en réalité, il ne faut pas négliger de prendre en compte les phénomènes de dynamique des fluides à l'œuvre: en effet, lorsque «les billes se déplacent, elles font bouger le fluide autour d'elles, ce qui influence la trajectoire de leurs voisines».

Des travaux, dont les résultats ont été publiés dans la revue Nature du 7 novembre, ont permis de révéler des changements de structure au sein de basaltes fondus à des pressions correspondant à une profondeur de 1400 kilomètres: alors le magma prend une forme plus dense et compacte. Ces données confortent l'idée, que la Terre primitive abritait deux océans de magma séparés par une couche cristalline.

On sait depuis longtemps qu'au-delà d'une profondeur de 660 km, «c'est-à-dire vers 25 Gpa», un changement majeur, qui «délimite le manteau supérieur du manteau inférieur», affecte les phases cristallines du manteau terrestre: les atomes de silicium constituant les minéraux se réorganisent en passant «d'une configuration où chaque atome de silicium est entouré de quatre atomes d’oxygène, à une configuration plus compacte avec six atomes d’oxygène voisins».

L'expérience a consisté à chauffer, par deux lasers infrarouges au-delà de 2000 degrés Celsius, jusqu'à le fondre, un échantillon de petits morceaux de verre de basalte comprimé dans une cellule à enclume de diamants sous «une pression jusqu'à environ 600 000 fois la pression atmosphérique normale». Grâce à PETRA III de DESY (Hambourg, Allemagne), une des sources de rayons X les plus brillantes du monde, les changements de structure de ce magma en fusion ont pu être étudiés par diffraction.

Il est alors apparu, dans ces «conditions proches de celles du manteau terrestre profond, équivalentes à 1400 kilomètres sous la surface», que «le nombre de coordination de silicium (son nombre d'atomes voisins) dans les magmas passe de 4 à 6 quand la pression augmente de 10 GPa et 35 GPa». Parallèlement, «leur densité passe d'environ 2,7 grammes par centimètre cube (g/cm³) à basse pression, à près de 5 g/cm ³ à 60 GPa».

Plus précisément, «jusqu’à 25 GPa, soit 660 km , les magmas deviennent progressivement plus denses que les cristaux, qui vont donc flotter et non sédimenter». Lorsque, vers 35 GPa, le nombre de 6 atomes voisins est atteint dans les magmas, la densification «devient beaucoup moins notable». Les manteaux supérieur et inférieur de part et d'autre de la limite de 600 km se différencient de cette manière.

Les planètes telluriques lors de leur formation «sont passées par un état fondu». Le comportement plus dense du magma basaltique à une certaine profondeur, suggère donc, l'existence d'un «océan magmatique stratifié dans l'intérieur de la Terre primitive, comme l'ont déjà proposé certains modèles sur la base de calculs d’évolution thermique (refroidissement) de la Terre primitive».

C'est probablement entre environ 660 et 1000 km de profondeur que la cristallisation de minéraux, à partir du magma, a commencé à se produire, «là où les cristaux sont en quasi-équilibre gravitaire avec le magma, séparant l'océan magmatique initial en deux océans superposés, qui se sont solidifié à leur tour ne laissant subsister que quelques poches de magma résiduel à la base du manteau inférieur».

Une étude, dont les résultats ont été publiés dans la revue PLOS ONE, rapporte la mise au jour aux États-Unis d'un fossile d'une espèce de tyrannosaure, datant de 80 millions d'années, baptisé Lythronax argestes, qui est le plus ancien d'une lignée la plus proche du Tyrannosaurus rex (T.rex) jamais découvert.

Comme T.rex, Lythronax est un carnivore bipède, doté de petits bras et d'un museau étroit et court, qui avait une taille imposante avec ses 8 mètres de long pour un poids de 2,5 tonnes. Grâce à l'arrière ramassé de son crâne, il pouvait avoir une vision étendue.

Il vivait à une période allant de -84 à -70 millions d'années à la fin du Crétacé sur le continent Laramidia (-95 à -70 millions d'années) qui existait lorsque l'Amérique du Nord était séparée en deux parties d'est en ouest par une mer: Laramidia est le nom de la masse occidentale et Appalachia celui qui correspond à la partie orientale.

Avant la découverte du Lythronax, on pensait que les grands tyrannosaures étaient apparus tous ensemble vers -70 millions d'années. Maintenant, on sait que le Lythronax était plus ancien de plus de dix millions d'années, alors que les tyrannosaures, qui l'ont précédé, étaient, à notre connaissance, beaucoup plus petits.

Cette découverte conduit également à penser que «les tyrannosaures, dont le T.rex, ont probablement évolué isolés sur cette île continentale de Laramidia»: ainsi, le Lythronax et ses cousins tyrannosaures dans le sud de Laramidia se ressemblent davantage que dans le nord où ils ont notamment un long museau, ce qui laisse penser que les tyrannosaures ont suivi une évolution similaire à celles d'autres dinosaures de la même période avec différentes espèces vivant dans le nord et le sud en même temps.

Une étude, dont les résultats ont été publiés dans la revue Journal of Experimental Biology, révèle que, pour mieux voir, les serpents seraient capables, lorsqu'ils se sentent menacés, de réguler l’afflux sanguin des capillaires de l'écaille qui obstruent leur vision.

Les serpents «ont une mauvaise vue, et sont souvent incapables de détecter une proie lorsqu’elle est immobile». Aussi, ils «n’utilisent que très peu la vue pour chasser leurs proies», car, pour compenser, ils ont leurs fossettes sensorielles, de puissants détecteurs infrarouges, qui repèrent la chaleur que leur proie dégage.

De manière générale, les paupières permettent «de protéger le globe oculaire des projections de poussières, de réduire l’afflux de lumière et de réhydrater la cornée», mais, alors que la plupart des reptiles ont trois paupières, «les serpents et les geckos n'en ont pas». A la place, les serpents possèdent une écaille transparente, couverte de vaisseaux sanguins, qui protège leurs yeux.

Afin de comprendre l’effet que pouvaient avoir ces vaisseaux sanguins sur la vision des serpents, les yeux d'un Coluber flagellum (un serpent non-venimeux, qui vit dans le sud des États-Unis et dans le nord du Mexique) ont été étudiés.

Tout d'abord, une caméra fixée à une lampe éclairant l’œil de l’animal, installé dans une petite boîte de verre Perspex, a enregistré durant une demi-heure, sans présence humaine, la dilatation et la contraction des capillaires, des «processus qui permettent ou empêchent l’afflux sanguin dans l’écaille protectrice de l’œil». Il est apparu que «le temps de contraction dure en moyenne 115 secondes, puis les vaisseaux se dilatent et laissent l’afflux sanguin réoxygéner l’œil».

Le retour au bout d'une demi-heure, un peu brusque, de l'expérimentateur, sans doute perçu comme une menace, a provoqué une réaction chez l'animal: il a réduit le temps de dilation des vaisseaux, durant les huit minutes suivantes, «passant de 57 à 33,5 secondes». Ensuite, de nouveau seul, «le serpent est revenu à son rythme normal de contraction». Ce comportement du Coluber flagellum est interprété comme une réponse qui lui permet de «mieux voir, et donc peut-être de mieux discerner la menace».

Une étude, dont les résultats ont été publiés sur arxiv.org, suggère que le temps des horloges d'observateurs à l'intérieur de l'univers découlerait du fait que celles-ci sont intriquées avec le reste du cosmos observable, cependant que «l'univers lui-même considéré comme un tout ne changerait pas avec le temps»: en effet, l'expérience, menée sur des paires de photons polarisés intriqués, conforte le mécanisme de Page-Wootters, une hypothèse en cosmologie quantique proposée en 1983.

Le mécanisme de Page-Wootters suppose, pour faire émerger le temps, que les appareils utilisés par les observateurs pour mesurer l’écoulement du temps sont tout simplement «intriqués avec le reste de l’univers observable». Comme, logiquement, «il n’y a pas d’observateurs en dehors de l’espace-temps de l’univers», il est assez naturel «que pour celui-ci, considéré comme un tout, il n’y ait pas d’évolution temporelle». Ceci dit, «rien ne s’oppose à ce que relativement à une horloge qui fait partie de cet univers comme sous-système, le reste apparaisse comme évoluant dans le temps».

Pour percevoir ce mécanisme, des paires de photons polarisés intriqués ont été produites. Chacun de ces photons, qui se trouvaient au départ «dans un état de superposition avec une polarisation linéaire horizontale et une verticale», était envoyé «dans des canaux constitués d’un quartz susceptible de changer l’état de polarisation des photons».

Alors que pour «un observateur extérieur cherchant à mesurer globalement l’évolution des deux photons, aucune évolution temporelle n’apparaît», si l’observateur «veut mesurer l’état de polarisation d’un des photons dans un des canaux, il constate que, plus un photon a voyagé loin et donc longtemps, plus son état de polarisation a été affecté», ce qui le transforme, en raison de l’intrication quantique, en «une horloge permettant de mesurer l’évolution du second photon qui constitue en quelque sorte la partie observable d’un univers statique, la paire de photons intriqués».