l'œil universel

[noureddine2]

salut , suite à mon topic http://forums.futura-sciences.com/de...re-cordes.html
dans la rubrique débats scientifiques , je viens ici pour s'amuser à imaginer un œil universel qui peut voir toutes les fréquences électromagnétiques et qui est branché sur un cerveau .
je commence avec un œil avec un filtre passe bande entre 50 hertz et 100 kilohertz ,
le cerveau va voir les transfo 50 hertz les moteurs électriques , ce cerveau vit dans l'obscurité et ne voit que les transfo et les moteurs alimentés et aussi les câbles électrique , bref tout machines électriques à courant alternatif .
et après on va monter en fréquence jusqu'à la fréquence de Planck , merci .
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[azad]

salut,
un tel oeil devrait avoir une pupille capable de se réduire à moins que rien, et aurait tout intérêt à être doté d'une paupière rudement épaisse, car trouver le sommeil ne devrait pas être facile. Par contre, quel spectacle ! Nous serions tous des Salvador Dali. Et Faraday, l'homme à la cage, aurait fait fortune en vendant des chambres à coucher obscures.

[yoda1234]

Encore faudrait-il que le cerveau soit capable de traiter ces informations.

[noureddine2]

salut,
et aurait tout intérêt à être doté d'une paupière rudement épaisse, car trouver le sommeil ne devrait pas être facile.

cet oeil possède un filtre passe bande réglable , donc avant de dormir , l'oeil règle son filtre passe-bande au spectre de lumière .
http://fr.wikipedia.org/wiki/Longueurs_d%27onde

onde radio inférieure à 30 MHz
micro-onde (Wifi, téléphones portables, radar, etc.) de 1 GHz à 300 GHz incluse dans les ondes radio
infrarouge norme NF/en 1836
lumière visible de 350 THz à 750 THz
ultraviolet de 750 THz à 30 PHz
rayon X de 30 PHz à 30 EHz
rayon γ supérieure à 30 EHz

on utilise toujours le filtre passe bande , et si l'oeil se règle sur l'infra-rouge , le cerveau va voir tous ce qui chaud la nuit , mais le jour le cerveau va etre parasité par l'atmosphère chaud , et il aura du mal à voir .

[A voir en vidéo sur Futura]

[JPL]

Bon c'est bien de rêver mais cela n'existe pas dans la réalité. Et qu'entends-tu par toutes les fréquences ? Recevoir depuis le fond diffus cosmologique, les émissions de télévision, jusqu'à l'ultraviolet, les X, les gammas (pour ces deux derniers il y aurait intérêt à les voir en rouge clignotant !).

[Brakebein]

Vu, la taille minuscule d'un oeuil, pas de quoi voir le fond du cosmos quelle que soit la plage de fréquence que tu pourrais voir et traiter....

[Xoxopixo]

Bonjour,

en admettant que l'oeil soit sensible à une large gamme d'ondes electromagnétiques.

Ceci ne répond pas à la question de savoir en combien de tranches, que l'on peut supposer jointives ou superposées, l'ensemble de la gamme devra être découpée.
Chaque tranche fournissant un signal en sortie, ce signal doit il être modulé selon que le signal en entrée soit plus ou moins près du centre de la tranche ?
Si ce n'est pas le cas, moins il y a de tranches, et moins l'oeil sera discriminant pour la longueur d'onde.
Si c'est le cas, j'imagine déja la complexité du système d'intégration en aval, à partir du moment ou il y a plus de 3 tranches...

A noter que l'oeil devra posseder autant de types de recepteurs que de tranches.
Une image, puisque l'interet de l'oeil est de capter une image, n'étant pas composée d'une seule onde, il faudra positionner les differents types de recepteurs très proches les uns des autres.

Si par exemple on a 1000 types des recepteurs, ce qui permet d'étendre de domainde de sensibilité de l'oeil, il faudra placer physiquement les 1000 recepteurs au même endroit. C'est difficile...
Sans quoi l'image perdra en résolution.

[noureddine2]

en admettant que l'oeil soit sensible à une large gamme d'ondes electromagnétiques.

salut , pour simplifier et éviter de faire à chaque fois le réglage du filtre passe bande , je suppose plusieurs personnes et chacun possede un filtre passe bande réglé sur une petite tranche électromagnétiques .
l'oeil d'une personne réglé sur l'ultra-violet , que va t-il voir ?

[JPL]

l'oeil d'une personne réglé sur l'ultra-violet , que va t-il voir ?

Cela fait longtemps qu'en physique et en astronomie on utilise des fausses couleurs pour représenter des longueurs d'onde que l’œil ne peut pas voir mais que les appareils perçoivent sans problème. Cela peut aller loin puisqu'on peut voir en couleurs visibles des images obtenues avec des radiotélescopes ou des télescopes gamma.

[Deedee81]

Sallut,

l'oeil d'une personne réglé sur l'ultra-violet , que va t-il voir ?

La même chose qu'une abeille

[yoda1234]

Sallut,



La même chose qu'une abeille

ou que certains oiseaux.

[noureddine2]

salut , donc je suppose qu'il y a des plantes qui réfléchissent l'ultra-violet ,
on a vus
onde radio inférieure à 30 MHz = 30 10(6)
micro-onde (Wifi, téléphones portables, radar, etc.) de 1 GHz à 300 GHz = 300 10(9) hertz
infrarouge norme NF/en 1836
lumière visible de 350 THz à 750 THz = 750 10(12) hertz
ultraviolet de 750 THz à 30 PHz = 30 10(15) hertz
rayon X de 30 PHz à 30 EHz = 30 10(18) hertz
rayon γ supérieure à 30 EHz
on passe à une personne avec filtre passe bande réglé sur les rayons x .
que va t-il voir ? , est ce qu'il y'a des rayons x dans la nature ?

[Deedee81]

Salut,

salut , donc je suppose qu'il y a des plantes qui réfléchissent l'ultra-violet ,

Oui, c'est assez courant.

que va t-il voir ? , est ce qu'il y'a des rayons x dans la nature ?

Il y a des rayons X naturels mais, heureusement, fort peu abondant.

Les rayons X ne sont pratiquement pas réfléchis. Ils sont surtout transmis (par transparence) et absorbés. Je suppose que ce qu'on verrait serait analogue à une photo de radioscopie

[noureddine2]

Je suppose que ce qu'on verrait serait analogue à une photo de radioscopie

les rayons x traversent nos corps , et on va voir seulement des squelettes entrain de marcher .
http://fr.wikipedia.org/wiki/Rayons_X

Les rayons X et les rayons gamma sont de même nature, mais sont produits différemment : les rayons X sont produits par des transitions électroniques alors que les rayons gamma sont produits lors de la désintégration radioactive des noyaux des atomes ou d'autres processus nucléaires ou subatomiques.

on passe à l'oeil avec un filtre pour rayons gamma , de cette phrase : ( les rayons gamma sont produits lors de la désintégration radioactive des noyaux ) je suppose que la désintégration du carbone 14 par exemple va donner des rayons gamma .

[azad]

Puisqu'il ne s'agit que d'une supposition de pensée, tout les coups sont permis. Alors dire que l'oeil perçoit toute la gamme électromagnétique, c'est dire qu'il peut détecter tous les photons quelle que soit leur énergie. Et un organisme doté d'un tel détecteur devrait avoir aussi un cerveau capable de réagir aux stimuli que ses sens perçoivent. La taille de l'oeil n'a rien à voir dans l'histoire. D'ailleurs il "verrait" tout aussi bien ce qui arrive par derrière, pourvu que ce soit doté de l'énergie suffisante pour traverser la matière composant son crâne. Ainsi, mines d'uranium, sources de chaleur, quasar et nova, tout ce qui envoie des photons serait visible. Le Soleil apparaîtrait pour le moins 1000 fois plus gros et l'arc en ciel à coté de lui, serait un Mondrian comparé à un Léonard de Vinci.

[JPL]

Juste un détail : ne pas confondre détecter une longueur d'onde (ce que suppose de précédent message) et obtenir une image. Pour obtenir une image il faut focaliser, ce qui dépend beaucoup de la longueur d'onde, et tenir compte du diamètre de la pupille qui crée une diffraction d'autant plus marquée que la longueur d'onde sera élevée.

[azad]

Non, Noureddine, on ne verrait pas que des squelettes, on verrait le squelette bien sûr, mais aussi la peau, et une zone diffuse autour correspondant au champ thermique du corps que l'on observe. Bref, on verrait ce qui se réfléchit sur l'objet ou la personne observée, mais aussi, ce qui le traverse entièrement ou partiellement. Si par contre l'oeil n'était sensible qu'aux rayons cosmiques ou plus haut encore, alors, oui, là chaque individu serait totalement invisible aux yeux des autres. Puisque tu lances une idée, autant la pousser jusqu'au bout. En fait la seule difficulté proviendrait de la nature même du fond de l'oeil, qui lui devrait être imperméable à justement toutes les fréquences possibles..... et ça, c'est pas gagné d'avance !

[azad]

Mais JPl, est-il concevable que la nature ait doté des individus de tels détecteurs, sans leur donner, ou sans avoir développé avec l'évolution, les moyens de traiter l'information ?

[noureddine2]

on ne verrait pas que des squelettes, on verrait le squelette bien sûr, mais aussi la peau, et une zone diffuse autour correspondant au champ thermique du corps que l'on observe. Bref, on verrait ce qui se réfléchit sur l'objet ou la personne observée, mais aussi, ce qui le traverse entièrement ou partiellement.

depuis toujours , je n'aime pas le rasoir d'ockham , et je découvre que même la nature utilise ce rasoir , utilise un filtre passe bande pour détecter une partie et négliger les autres parties.
voir toutes les ondes en même temps complique les choses , mais pour contourner le problème , il y'a des satellites qui observent une zone de l'espace avec plusieurs détecteurs de plusieurs gammes d'ondes , et après toutes ces images seront traités sur ordinateur .

[noir_ecaille]

Peu de chances d'observer une sélection positive si cela ne donne aucun réel avantage adaptatif (ex : rayonnement gamma, visibilité de l'environnement immédiat quasi nulle en terme de fitness).

Au mieux ce serait une exaption (un caractère héréditaire dérivant), au pire on aurait une sélection négative pour éviter de dilapider les ressources (transmission d'un signal nerveux et interprétation = consommation de ressources) afin de les redistribuer ailleurs (ex : spectre ultraviolet proche pour visualiser les plantes de jour, spectre infrarouge proche pour voir des proies homéothermes la nuit).

[JPL]

Dans la réalité il n'y a pas de filtre de bande passante. Il y a au fond de l’œil des cellules, les cônes, qui contiennent des pigments photosensibles. Ces cellules sont de trois sortes avec des spectres d’absorption très étalés et largement chevauchants mais dont les maximums sont décalés. Les différentes couleurs telles que nous les percevons résultent du mélange de l'excitation plus ou moins forte de chacun des trois types de cônes.



Image : Wikipedia Commons

Ne tiens pas compte de la courbe noire qui correspond aux bâtonnets. En effet ces derniers ne participent pas à la vision des couleurs mais uniquement à la vision crépusculaire. Ils donnent une image monochrome.

[Xoxopixo]

voir toutes les ondes en même temps complique les choses , mais pour contourner le problème , il y'a des satellites qui observent une zone de l'espace avec plusieurs détecteurs de plusieurs gammes d'ondes , et après toutes ces images seront traités sur ordinateur .

Certes, mais pas depuis le même endroit.
Pour un objet éloigné, ce n'est pas gènant.
Par contre si l'objet qui emet les ondes est proche, décaler le recepteur ne permet pas d'obtenir une image unique.
La question est de savoir si les recepteurs peuvent être superposés, sans absorber les ondes auquels ils ne sont pas sensibles.
Théoriquement, on pourrait dire oui mais il existera nécéssairement un élement du récépteur (sa structure permettant son fonctionnement) qui absorbera une partie des ondes.
Si les recepteurs du visible sont au dessus, et les recepteurs des rayons X en dessous, c'est jouable.

Un autre problème se pose néanmoins.
La focalisation.

Rien n'empéche un recepteur d'être "éclairé de travers".
Pour éviter ça, il faut un système, comme pour l'oeil (un cristallin).
Avoir quoi va-t-on focaliser les rayons X ?

Télescopes à rayons X
Miroir parabolique pour rayons X : anneau du paraboloïde de révolutionDu fait de leurs caractéristiques, les rayons X sont habituellement diffractés ou absorbés par la matière. Toutefois, si l'angle d'incidence est important (incidence rasante, le rayon est presque parallèle à la surface), on a de la réflexion totale. Cette propriété permet de focaliser les rayons X avec un miroir parabolique. L'incidence devant être rasante, on ne peut pas utiliser la partie du miroir proche de l'axe optique (l'incidence est quasiment normale à cet endroit). On utilise un anneau du paraboloïde de révolution et non une calotte.

On peut ainsi faire des télescopes à rayons X afin de capter ces longueurs d'onde émises par les étoiles et autres objets célestes. Les rayons X étant absorbés par l'atmosphère terrestre, de tels télescopes sont embarqués dans des satellites, comme Chandra (NASA) et XMM-Newton (ESA).

http://fr.wikipedia.org/wiki/Focalis...C3.A0_rayons_X

Je doute que cette structure physique laisse passer la lumière visible...

[azad]

La focalisation est un faux problème, elle ne permet que la détermination de la distance qui nous sépare de l'objet étudié. Mais elle n'est peut-être pas absolument nécessaire à sa reconnaissance. La truite, par exemple, qui voit l'insecte posé sur une branche 50 cm au dessus de la surface d'une eau ridée par les vents et les courants, ne doit probablement pas le voir "net".
Et nous, nos oreilles n' accommodent ni ne focalisent. Et pourtant un son est parfaitement reconnu. Notre peau détecte les infra-rouges sans pour autant déclencher un mécanisme d'accord quelconque.
Quand à évoquer les avantages dont pourrait bénéficier un organisme vivant doté d'un oeil à si large bande, je doute qu'ils soient négligeables. Il se pourrait que la faculté de détection de certaines bandes de fréquence, sans intérêt direct pour la survie se soit plus ou moins atrophiées avec le temps, mais "voir" la radioactivité, pour ne citer qu'elle, pourrait très bien devenir une qualité dont nous pourrions bien avoir besoin par les temps qui courent......

[JPL]

La focalisation est un faux problème, elle ne permet que la détermination de la distance qui nous sépare de l'objet étudié.

Absolument pas. Moi je vois une énorme différence selon que je porte ou non mes lunettes.

[Deedee81]

Je ne reviens pas sur la focalisation pour la vue. La réponse amusante de JPL suffit. Je ne discuterai que du son.

Notons que le son ne permet pas de "voir" la forme de l'émetteur. Et la localisation de la source est essentiellement due au fait d'avoir deux oreilles (j'avais lu une étude fort intéressante à ce sujet sur le hibou). Sans compter qu'il y a une sélection en fréquences particulièrement fine dans l'oreille interne (des tas de capteurs accordés). Les écho-localisateurs eux émettent un son (nos yeux n'émettent pas de lumière ).

Sans ces mécanismes de focalisation (rudimentaire pour le son) et ces mécanismes d'accord, tout ce qu'on serait capable de dire c'est "bruit ou pas bruit" ou à peine mieux. Mieux vaut ça qu'être sourd, mais tout de même.

Quand à évoquer les avantages dont pourrait bénéficier un organisme vivant doté d'un oeil à si large bande, je doute qu'ils soient négligeables. Il se pourrait que la faculté de détection de certaines bandes de fréquence, sans intérêt direct pour la survie se soit plus ou moins atrophiées avec le temps, mais "voir" la radioactivité, pour ne citer qu'elle, pourrait très bien devenir une qualité dont nous pourrions bien avoir besoin par les temps qui courent......

Effectivement. On pourrait d'ailleurs se demander pourquoi tous les organismes supérieurs ne sont pas dotés d'une vision à large spectre. La réponse est simple : cela a un coût biologique. Autant dans la complexité du mécanisme de vision que dans son trainement cérébral. Coût qui doit trouver son pendant dans la sélection naturelle. Ne pas posséder une telle vision est un désavantage du point de vue de la sélection mais avoir un système visuel extrêmement couteux (au niveau construction embryonnaire, au niveau consommation énergétique, au niveau de l'accaparement des ressources,...) est aussi un désavantage. La vision des organismes est donc un compromis optimisant ces deux contraintes.

Le compromis doit résulter d'un grand nombre de facteurs (y compris le degré d'évolution). Chez les batraciens, la vue est fort rudimentaire (grosso modo, ils ne voient que le mouvement), enfin, tout est relatif évidemment. Chez certains animaux aquatiques la détection est juste du type "lumière ou pas lumière".

Un autre facteur entre en jeu : la disponibilité du mécanisme. Les réactions chimiques biologiques mettent en jeu des niveaux d'énergie de l'ordre de l'eV. Ca tombe dans la gamme optique (grosso modo ultraviolet à infrarouge). On comprend donc aisément que par le jeu des essais et erreurs des molécules photosensibles soient apparues et rapidement utilisées vu leur utilité. La vision est d'ailleurs un mécanisme qui est apparu indépendamment plusieurs fois (j'ai lu ça récemment dans un excellent encyclopédie sur l'évolution dont.... j'ai oublié le nom, il m'avait été prêté par ma sœur). Cela semble nettement moins évident pour des molécules radiosensibles, ou gamma-sensibles. Les rayonnements ionisant ont un effet très net mais peu discriminant et très destructeur. Sans compter que le système de détection doit être plus efficace que le reste du corps (si on dit "oh ! je vois des rayons gammas, vite, fuyons.... trop tard", ce n'est pas très utile ). De plus ces rayonnements sont relativement peu abondant dans l'environnement (heureusement). De tels mécanismes sont peut-être apparu spontanément, mais leur efficacité médiocre et leur coût élevé face à l'utilité ne les alors pas maintenus.

Au niveau des ondes radios une autre difficulté existe : un détecteur quel qu'il soit ne détectera l'onde radio (ou les photons, peu importe comment on résonne) que si sa taille est suffisante (de l'ordre du quart d'onde). En dessous, la sensibilité chute drastiquement. Un œil d'un cm, aussi extraordinaire soit-il, ne captera jamais des ondes radios de longueur d'onde 1km.

Moi, ce que j'aimerais bien, c'est avoir des yeux pour regarder dans les coins. Ca peut être utile

[yoda1234]

Moi, ce que j'aimerais bien, c'est avoir des yeux pour regarder dans les coins. Ca peut être utile

Alors regarde! http://www.youtube.com/watch?feature...&v=JWDocXPy-iQ

Edit: l'article qui va avec: http://www.nature.com/news/how-to-se...orners-1.10258

[Deedee81]

Alors regarde!

Wow, vachement ingénieux. Ca fonctionne comme un sonar. Merci pour l'info,

[noureddine2]

Au niveau des ondes radios une autre difficulté existe : un détecteur quel qu'il soit ne détectera l'onde radio (ou les photons, peu importe comment on résonne) que si sa taille est suffisante (de l'ordre du quart d'onde). En dessous, la sensibilité chute drastiquement. Un œil d'un cm, aussi extraordinaire soit-il, ne captera jamais des ondes radios de longueur d'onde 1km.

d'accord , mais une antenne avec un filtre passe bande peut voir l'onde radio , je suppose que le problème avec ce filtre c'est la vitesse des transistor pour amplifier le signal , peut être en augmentant la vitesse des transistors , on pourra voir la lumière avec une antenne et un filtre passe bande .

[Pio2001]

Aux très basses fréquences, vers 50 Hz, par exemple, la longueur d'onde est si grande (6000 km) que la diffraction peut être considérée comme infinie. Ce n'est même pas que l'oeil ne produirait pas d'image, problème que l'on peut contourner en pensée, c'est que les sources des champ électromagnétique ne produiraient pas d'image. Ce que l'on percevrait serait un peu comme la température : une grandeur uniformément répartie dans notre environnement, susceptible de varier, mais sans qu'on puisse déterminer d'où provient la variation sans aller sur place "voir" où la variation est la plus forte. Tout au plus verrait-on la polarisation de l'onde.
On commencerait à sortir du pâté après les ondes FM, où de très vagues formes seraient perceptibles (un immeuble à gauche... ou peut-être une colline).
Dans l'infra-rouge, ou verrait la nuit, ça, ce serait amusant.
Dans les rayons X, ce qui serait intéressant, c'est que le sol serait transparent ! On verrait sous nos pieds jusqu'à une certaine profondeur. Les bâtiments nous apparaîtraient comme construits en verre... Un verre qui ne brillerait pas, malheureusement, si on regarde l'aspect désespérément mat et cru des radiographies médicales.
Aux rayons X élevés et gamma, l'aspect discontinu de la lumière deviendrait perceptible, et l'image commencerait à fourmiller, comme lorsqu'on regarde un écran plasma ou DLP de très très près.

[Xoxopixo]

Dans les rayons X, ce qui serait intéressant, c'est que le sol serait transparent !

Ce qui le serait moins, c'est qu'on devrait éviter d'être organique avec de l'ADN, sinon le spectacle risque d'être de courte durée.