Reflets de la Physique n°63 oct/nov/déc 2019
Reflets de la Physique n°63 oct/nov/déc 2019
  • Prix facial : gratuit

  • Parution : n°63 de oct/nov/déc 2019

  • Périodicité : bimestriel

  • Editeur : Société Française de Physique

  • Format : (210 x 297) mm

  • Nombre de pages : 68

  • Taille du fichier PDF : 7,6 Mo

  • Dans ce numéro : physique et matérieux anciens.

  • Prix de vente (PDF) : gratuit

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a 100 200 300 400 500 b c X [mm] 5. Photographie (a) et muographie en déviation (b-c) de petits objets  : une pince coupante, une pierre calcaire et une brique de plomb, posés sur une planche en bois. La précision de la muographie permet même de visualiser le rebord de la planche, malgré les très faibles écarts de densité. Un zoom sur la pierre calcaire (c) permet aussi de repérer l’armature métallique interne (ligne verticale claire à la gauche de l’image). » > Fin 2016, après plusieurs mois de prises de données, deux premières découvertes sont annoncées  : les émulsions de Nagoya situées dans le couloir descendant révèlent l’existence d’un vide allongé partant de la zone des Chevrons sur la face Nord. Les télescopes du CEA observent quant à eux une petite cavité à environ 110 mètres de hauteur près de l’arête Nord-Est, en plus d’une cavité similaire déjà connue 30 mètres plus bas. Dans les deux cas, l’analyse des muographies montre par endroits des excédents de muons significatifs, révélant la présence de sous-densités. L’amplitude des excédents observés, la comparaison à des vides existants, leur localisation précise depuis plusieurs points de vue, les outils de simulation ainsi que les quantités de matière présentes dans les directions correspondantes permettent de conclure de manière non ambigüe à la présence de vides. Début 2017, les premiers résultats des émulsions placées dans la Chambre de la Reine révèlent un troisième excédent de muons significatif, cette fois-ci au voisinage de la Grande Galerie. Les données du KEK et du CEA dans cette zone sont alors analysées et montrent des excédents de muons compatibles géographiquement. Dans les mois qui suivent, une campagne de mesures dédiée est organisée, en ajoutant de nouvelles émulsions dans la Chambre de la Reine, en déplaçant le scintillateur, et en redéployant deux télescopes du CEA devant la face Nord. Une à une, les trois technologies observent l’excédent situé au-dessus de la Grande Galerie (fig. 4) [7]. Les directions précises obtenues à partir des émulsions et des Micromegas pointent exactement dans la même zone, ce qui 64 Reflets de la Physique n°63 Y [mm] 500 400 300 200 100 Y [mm] 500 400 300 200 100 0 0 0 0 100 0 200 100 0 300 200 100 400 300 200 500 400 300 500 400 500 X [mm] X [mm] X [mm] permet d’affiner la position de ce vide par triangulation. De par leur faible distance à ce vide baptisé «ScanPyramids Big Void» et leur grande surface, les émulsions obtiennent l’image la plus précise et fournissent une estimation de son volume, qui est de plusieurs centaines de mètres cubes. Malgré leur grande distance et leur angle d’observation très incliné, les télescopes du CEA détectent également la Grande Galerie, réalisant au passage la première détection depuis l’extérieur de vides aussi internes d’une pyramide. Muographie de petits objets Grâce à son mode en déviation, la muographie peut aussi sonder des objets beaucoup plus petits, et renseigner ainsi sur leur distribution de matière. Cette variante requiert des détecteurs d’excellente résolution spatiale, afin de mesurer des déviations angulaires de l’ordre du milliradian. La figure 5 montre la muographie 2D de plusieurs petits objets, obtenue en une journée environ avec les détecteurs Micromegas du CEA. L’un de ces objets est un échantillon de pierre calcaire fournie par le LRMH (Laboratoire de Recherche sur les Monuments Historiques) et contenant une petite armature métallique interne. Un zoom sur cette image (fig. 5c) révèle en effet la localisation et la longueur de la tige. La possibilité de réaliser des images sans amener de source et de manière non destructive ouvre évidemment des champs d’applications pour l’étude des objets ou matériaux anciens. Ces mesures peuvent Y [mm] 500 400 300 200 100 1 10 -1 10 -2 1 10 -1 10 -2 10 -1 10 -2 ainsi aider à l’identification de l’objet ou de son époque – par exemple par la forme des armatures internes – ou déterminer et guider d’éventuels travaux de restauration – fragilité d’une zone à cause d’une cavité ou d’un défaut interne. D’autres mesures ont d’ailleurs récemment été menées sur des objets plus épais avec les mêmes détecteurs, et ont montré que des cavités de quelques centimètres pouvaient être localisées dans des bétons de 50 cm d’épaisseur. (a) L’opacité dans une direction d’observation est définie comme la densité de l’objet intégrée sur son épaisseur. (b) En effet, le flux de muons est maximal à la verticale et s’atténue globalement en cosinus carré de l’angle zénithal. (c) La guerre des Six Jours a éclaté le lendemain même du début de la prise de données. L’Égypte suspectant les États-Unis d’apporter leur aide logistique à Israël, l’équipe d’Alvarez est contrainte de se retirer jusqu’à la fin du conflit, dans un climat que l’on imagine tendu. Références 1 K. Kotera, Reflets de la physique 32 (2013) 8-13. 2 S. Procureur, Nucl. Instr. & Meth. A878 (2018) 169. 3 D. Gibert et al., Reflets de la physique 32 (2013) 14-18. 4 S. Bouteille et al., Nucl. Instr. & Meth. A834 (2016) 223. 5 www.scanpyramids.org/ ? lang=fr. 6 Heritage Innovation Preservation Institute, www.hip.institute/. 7 K. Morishima et al., Nature 552 (2017) 386. 1
De tout temps, nombre d’activités humaines ont durablement transformé le paysage et, pour qui sait l’interpréter, la topographie des sites constitue donc une archive précieuse des sociétés du passé. La télédétection par LiDAR a récemment révolutionné cette approche en permettant d’analyser en détail la topographie de sites de grande ampleur, même dans des zones couvertes par une végétation dense. Cet article prend pour exemple l’application récente de cette technique à l’exploration du complexe urbain d’Angkor, au Cambodge. Explorer le terrain Quand la technologie LiDAR révèle l’ampleur de cités enfouies Damian Evans (damian.evans@efeo.net), Christophe Pottier et Dominique Soutif École française d’Extrême-Orient, 22 avenue du Président Wilson, 75116 Paris Le passé vu du ciel Dès le XIX e siècle, explorateurs et spécialistes des antiquités se sont efforcés de documenter le paysage des lieux qu’ils visitaient, rassemblant ainsi des indices – en particulier, des vestiges architecturaux en brique et en pierre – qui permirent d’identifier nombre de sites depuis longtemps désertés, enfouis ou simplement masqués par la végétation. Au cours du XX e siècle, cette démarche a été progressivement stimulée, tant par des innovations technologiques que par l’évolution de l’archéologie en tant que discipline scientifique. L’histoire des missions archéologiques françaises en Asie du Sud-Est, en cours depuis la fin du XIX e siècle, illustre bien l’évolution de l’archéologie du paysage et en souligne certaines limites, en particulier en milieu tropical. En effet, la végétation dense caractéristique de ce type d’environnement a longtemps rendu le relief difficile à appréhender, tant au Trois bonzes de la pagode de Banteay Chhmar (au nord-ouest du Cambodge) préparent en 2015 une cérémonie pour bénir un nouvel instrument LiDAR. sol que vu du ciel. Pourtant, des avancées significatives ont été très tôt réalisées, notamment par les chercheurs de l’École française d’Extrême-Orient (EFEO). Au Cambodge par exemple, des prospections archéologiques aériennes furent entreprises dès la fin des années 1920 par des aviateurs et archéologues qui palliaient l’absence de piste par l’emploi d’hydravions profitant des douves encore en eau autour des temples. Angkor, qui fut la capitale de l’empire khmer du VIII e au XV e siècle, doit évidemment sa célébrité à ses grands sanctuaires – à commencer par Angkor Vat – qui ont longtemps monopolisé l’attention des chercheurs. Pourtant, en dehors des temples de pierres ou de briques, demeures des dieux, et de quelques ouvrages civils massifs, cette civilisation était par excellence « végétale ». Du plus humble des serviteurs jusqu’au souverain, les mortels édifiaient en effet leurs bâtiments en matériaux légers aujourd’hui disparus. En surface, même érodés, seuls » > Reflets de la Physique n°63 65



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