Units : instruction manuals

In 2018, physicists change the way of defining fundamental units like kilograms or meters. Units can now be defined based on scientific methods using only fundamental constants and well-established theories. No more prototypes, stallions or human references. Here are the 7 new “user manuals” to make these units, downloadable under various formats freely.

This course offers an introduction to communication and popularization of science to undergraduate physics students. Each year, some twenty students have been able to develop their own outreach projects around an aspect of fundamental physics for five days. These projects are accompanied by various exercises and courses on science communication. All the projects are presented at the end of the workshop by the students themselves during a public session at the University in front of a large audience.

Heloïse Chochois was embedded in the outreach class, and made a comics from her experience…

On the occasion of the year of superconductivity, in 2011, we had the opportunity to present an object in front of the Eiffel Tower. We then decided, with the designer A. Echasseriau, to make a small superconducting Eiffel Tower in the axis in the real one. Each floor of the Tower levitates with magnets placed above superconducting lozenges cooled with liquid nitrogen. This Eiffel Tower could then be “visited” by more than 20 000 tourists and bystanders. And since then she continues to be shown on different occasions.

Matter is made of billions of billions of very tiny particles: electrons, neutrons, protons… These particles are invisible and behave in a peculiar way, sometimes like clouds or waves in the sea, other times like small balls. They are known as “quantum” particles.

In this booklet, with scissors and scotch tape, we invite you to build yourself one electron, then a second one, and at the end, the weirdest object in the quantum world: a superconductor, a material able to levitate on magnets! These models are not real electrons of course, but they will help you get a better feeling for what is actually happening inside the matter around us.

À très basse température, dans un supraconducteur, les électrons dansent deux par deux.

Quand on refroidit énormément certains métaux, ils deviennent supraconducteurs. Cela veut dire que soudain, les électrons qui s’y déplacent ne subissent plus aucun choc : il n’y a plus de résistance électrique, et ça ne chauffe plus.

Comment est-ce possible?

D’abord, les électrons se mettent par deux, et forment ce qu’on appelle une «paire de Cooper », car c’est Léon Cooper, un physicien américain, qui les a découvertes. Une fois deux par deux, ils parviennent à se mettre tous ensemble et former une seule onde !

Un peu comme quand pleins de poissons dans la mer forment un banc de poissons et se déplacent tous  ensembles, ou quand des élèves se rangent en rang quand la sonne cloche.

A portable setup demonstrating superconductivity zero resistance : Desciption of an electronic circuit which visualizes Ohm’s law in a superconductor and the disappearance of electrical resistivity.

Created by F. Bouquet and the ELLINSTRU team (LPS).

En 2011, les cent ans de la découverte de la supraconductivité ont été l’occasion pour les chercheurs d’aller à la rencontre du public.
L’objectif était de mettre en avant l’intérêt de la recherche fondamentale et appliquée en physique et de créer un dialogue entre chercheurs et grand public.

Les initiatives du CNRS (coordination, ressources, communication) ont catalysé et accompagné les très nombreuses manifestations menées partout en France : animations, conférences, fêtes, expositions, rencontres, happenings artistiques…

• 110 chercheurs de 18 laboratoires
• 8 musées scientifiques (Cité des Sciences, Palais de la Découverte, Musée des Arts & Métiers, Espace des Sciences de Rennes, Relais de Science de Caen, Cité de l’Espace de
Toulouse, Casemate de Grenoble, Espace Pierre Gilles de Gennes de l’ESPCI Paris)
• pour plus de 80 événements dans 27 villes en France
• 10 000 litres d’azote liquide à -196°C
• 70 000 visiteurs, 10 000 enfants, 7000 lycéens
• 40 articles de presse, 8 émissions de radios, 8 reportages télé
• 60 000 visites sur nos sites web
• nos vidéos vues par plus de 700 000 internautes
• 8000 personnes ont pu léviter !

Julien Bobroff, physicien au Laboratoire de Physique des Solides de l’Université Paris XI.

Une fois refroidis à très basses températures, certains matériaux deviennent supraconducteurs.

Non seulement ils se mettent à conduire le courant électrique de façon parfaite, mais en plus, ils font léviter les aimants.

Des expériences en direct montreront ces étonnantes propriétés. Cent ans après sa découverte, la supraconductivité reste une grande énigme et un des enjeux essentiels de la physique moderne.

Des nombreuses applications existent déjà, de l’imagerie médicale aux trains à lévitation, certaines pourraient changer le monde dans le futur, du stockage d’énergie aux ordinateurs quantiques. 2011 est l’année de la supraconductivité.

A l’occasion des cent ans de la supraconductivité découverte le 8 avril 1911, visitez le site officiel : www.supraconductivite.fr et le site du CNRS : www.supra2011.fr qui répertorie tous les événements liés à l’année de la supra.

Sciences Ouest, 2003, n°200, La supraconductivité suit sa route