Mitraille de forts séismes

Le nord de la plaque océanique Juan de Fuca a tremblé treize fois en une seule journée, dont trois importants séismes de 6,5, 6,6 et 6,8.

Seisme-vancouver

Cette mitraille est survenue à l’ouest de l’ile de Vancouver dans l’océan Pacifique au Canada à la jonction des plaques Juan de Fuca et pacifique. Malgré l’ampleur des séismes, aucun tsunami n’est survenu, car la course de ces deux plaques est heureusement divergente, donc elles ont tendance à s’écarter.

Juan de Fuca

Je vous ai déjà parlé de cette plaque qui glisse sous le continent nord-américain et qui cause le volcanisme de cette région. Les géologues prévoient un séisme de magnitude 9+ lorsque la plaque nord-américaine laissera échapper sa tension accumulée par le télescopage de la plaque Juan de Fuca. Ainsi, tout séisme d’importance survenant à cette plaque pourrait la déstabiliser et causer le fameux séisme appelé la catastrophe Cascadia.

Une histoire à suivre de près, mais pas de trop près, comme l’apprendront à leur dépend les gens de l’Ouest étatsunien et canadien.

L’effet tunnel

Ne pensez pas à une expérience de mort imminente. L’effet tunnel dont je veux vous parler est quantique. Oui, je sais, c’est de la physique, mais il n’est pas nécessaire de la craindre puisque celle-ci fait bien partie de nos existences.

D’emblée, je m’inscris en faux face à la métaphore du tunnel puisque celle-ci crée une mésinterprétation de cet effet. Rappelez-vous plutôt la représentation du potentiel de Diablo dans la série des X-Men. Il donne en partie un meilleur aperçu du phénomène, mais là encore avec des imprécisions.

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Prenez une personne normale devant une enceinte faite de briques de trois mètres de hauteur et demandez-lui d’atteindre l’intérieur du périmètre. L’individu aura beau tourner autour, le mur reste partout présent, l’empêchant de se rendre de l’autre côté puisqu’il ne possède pas le potentiel nécessaire pour franchir cette hauteur.

En physique quantique, une particule, c’est aussi une onde. Il n’est donc pas impossible pour celle-ci de se retrouver au-delà d’une barrière sans avoir eu à la traverser puisque son existence est «étalée» à certains moments et peut reprendre des attributs particulaires à d’autres.

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Lorsque sa présence est étalée et que la particule se comporte comme une onde, la barrière, une bande interdite, n’apparait plus comme étant infranchissable puisqu’on peut dire qu’une partie d’elle-même se trouve déjà au-delà de cet obstacle. Si la particule se cristallise dans la portion où elle existe potentiellement de l’autre côté du mur, elle aura donné l’impression d’avoir franchi ce mur.

En fait, le corpuscule ne «traverse» jamais l’obstacle, dans le sens où on l’entend normalement, qui reste infranchissable. Elle n’a pas suivi un trajet entre l’extérieur et l’intérieur de l’enceinte. Elle se retrouve simplement évanescente, avec une probabilité de se cristalliser dans une portion d’espace beaucoup moins probable, mais non nulle qui se trouve au-delà de la barrière se dressant devant elle.

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Utilisez un nombre phénoménal de particules élémentaires s’entassant devant un mur, aussi haut soit-il, une quantité non négligeable de celles-ci franchiront l’obstacle parce que leur mode d’existence l’autorise.

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Mais à quoi peut bien servir cet effet tunnel? Un seul exemple, il en existe des centaines. Dans tout appareil électronique se trouve un système permettant de maintenir une tension électrique continue, fixe et stable. C’est la partie «alimentation». Cette tension est souvent obtenue à partir d’une diode dont ses propriétés «tunnel» ont été accrues par un dosage d’impuretés chimiques. On l’appelle «diode Zener». Il reste ensuite à amplifier sa puissance pour alimenter tout un appareil, comme un téléphone intelligent, en tension stable qu’une batterie seule ne possède pas.

 

Voilà comment la physique quantique existe en permanence au bout de nos doigts et n’est pas qu’une curiosité «métaphysique» seulement utile à rendre les esprits tordus et illogiques, malgré ses aspects tordus et illogiques.

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Le coût énergétique pour écrire des bits en mémoire

Ce que je vais vous apprendre vous surprendra peut-être. Je vais donc tenter de l’expliquer le mieux possible. Considérons qu’un bit de valeur zéro correspond à une tension de zéro volt et un bit de valeur 1 correspond à une tension de 5 volts.

Commençons par donner la réponse théorique à la question posée dans le titre. Quelle puissance est nécessaire pour stocker en mémoire une certaine quantité de bits ? La question étant théorique, la réponse est en première approximation.

La puissance dépensée dans cette opération est de zéro watt. Peu importe si on écrit des zéros (0) ou des uns (1), il n’y a aucune dépense énergétique à inscrire des bits en mémoire, peu importe sa valeur. En première approximation, ça va de soi, et voici pourquoi.

Traitons le cas où il faut écrire 1 en mémoire alors que le niveau initial est à 0. Pour ce faire, vous apportez l’énergie du bloc d’alimentation vers la cellule mémoire grâce à un interrupteur électronique que vous actionnez. Une cellule mémoire possède une résistance électrique valant un chiffre astronomique qu’on qualifie d’infini. D’autre part, si la capacitance de l’unité mémoire, sa capacité d’accumuler des électrons et sa capacité d’accumuler un champ magnétique, son inductance, sont toutes les deux nulles, aucun courant ne circulera même si la tension aux bornes de l’unité mémoire deviendra 5 volts, la valeur du potentiel électrique de la source. Pour inscrire un zéro, on court-circuite simplement l’unité mémoire qui amène la valeur du bit à zéro (0).

Mais où est l’astuce ? Où est la consommation d’énergie ? La consommation d’énergie n’est pas dans l’écriture, mais dans la lecture de la valeur inscrite en mémoire. La lecture exige que l’unité mémoire soit en mesure de faire connaitre sa valeur au système de lecture. Pour ce faire, deux solutions existent. Soit l’unité mémoire a suffisamment accumulé d’électrons durant l’écriture et ainsi elle a consommé du courant durant l’écriture. Si on garde l’écriture sans consommation énergétique, l’autre solution c’est l’unité de lecture qui va devoir consommer pour lire efficacement le contenu de l’unité mémoire.

Peu importe les économies de consommation à l’écriture, quelque part dans le processus opérationnel global qui englobe les lectures, le système finira inévitablement par consommer de l’énergie tôt ou tard.

Il existe un autre domaine d’expertise où la lecture, la détection en d’autres termes, joue aux rabat-joies et c’est en physique quantique. Mais j’aborderai ce sujet dans un autre article.