C'est évidemment toujours (ou presque) proportionnel

On est pas assez expliqué aux étudiants que ce que l'on nommait naguère des "lois physiques", et qui étaient enseignées au collègue ou au lycée,  sont souvent les équations les plus simples que l'on puisse trouver,  et cela pour une raison qui des relations avec la  continuité des fonctions.

Mais je me vois utiliser des mots bien abstraits, alors que mon propos est d'expliquer simplement.

Commençons donc par la "continuité des fonctions". Pour expliquer ce dont il s'agit, on commence par faire deux axes perpendiculaires, à partir d'un point qui est nommé "origine" (le point O). Puis on trace une courbe qui part de ce point origine.

 La courbe bleue est... courbe. Mais regardons à la loupe son début :

Là encore, il y a une légère incurvation, mais grossissons donc encore, et, cette fois, le départ semble rectiligne:

Autrement dit, pour ce départ, le rapport de la distance dy par dx est constant, et c'est cela l'équation d'une droite. Bref, pour de petits intervalles, nous sommes en mesure de voir des segments de droite.

Revenons à nos "lois" en considérant par exemple le poids d'un objet : il dépend de la masse, et l'équation la plus simple consiste à écrire qu'il y a une proportionnalité, comme ci dessus. Mais on comprend que, pour des masses considérables, cela puisse ne pas être vrai.
Idem pour l'intensité d'un courant électrique et la différence de potentiel qui l'engendre dans un circuit. Idem pour la relation entre l'accélération d'un corps et les forces qui agissent sur lui...
La plupart des lois physiques élémentaires sont des relations de proportionnalité parce que l'on suppose des variations continues, et que l'on considère une gamme de variations pas trop grande.

Dans la série des expériences que montrent très pertinemment les musées scientifiques, il y a celle de la surfusion de l'eau.

Considérons de l'eau liquide,  à la température ambiante.
Si nous la refroidissons, vient un moment, à zéro degré, ou l'on voit l'eau se solidifier, former de la glace.
Inversement, si nous chauffons de la glace que nous sortons d'un congélateur  à la température de -20 degrés (par exemple), elle reste solide tant qu'on n'a pas atteint  zéro degré... et elle fond alors, se transformant en eau liquide à cette température particulière, qui est la température de fusion.

Mais si nous faisons la première expérience, celle du refroidissement, dans des conditions parfaitement contrôlées, avec de l'eau parfaitement pure, en dehors de toute poussière, sans vibration, alors on observe parfois un phénomène différent de "surfusion" : quand on refroidit l'eau, on parvient à la garder liquide même à des températures inférieures à 0 degré. Cette eau est alors surfondue, et l'expérience est amusante qui consiste à mettre dans l'eau une poussière, un petit cristal de glace, etc.  :  immédiatement l'ensemble prend en masse, se solidifie.

On peut évidemment faire l'expérience avec d'autres composés que l'eau, et l'on trouvera ici fait des liens vers ces très belles expériences, que je recommande à tous mes amis :

https://www.youtube.com/watch?v=e5huXWeTOe8

https://www.youtube.com/watch?v=LiPvvPJpULE

Distiller ?

 

Comment peut-on distiller quand on ne connaît pas la différence entre l'éthanol et le méthanol ?

Récemment, je m'étais étonné que des artisans distillateurs d'eau-de-vie ne connaissent pas la différence entre le méthanol et l'éthanol.
Le méthanol est le premier des alcools, le plus petit, avec une molécule composée d'un atome de carbone,  de trois  atomes d'hydrogène et d'un atome d'oxygène. Ce composé rend fou et aveugle.
D'autre part, l'éthanol, qui est le principal alcool du vin, de la bière, du cidre, etc., est le deuxième composé de la série des alcools, avec cette fois une molécule faite de deux atomes de carbone, six  atomes d'hydrogène et un atome d'oxygène. L'éthanol est un poison, comme chacun sait, mais en petite quantité, il modifie les perceptions "agréablement".   

Méthanol et éthanol sont deux composés bien différent. Ils sont présents en différentes quantités dans les solutions qui ont résulté d'une fermentation alcoolique, et il est important de les séparer lors de la distillation.

Partons d'une telle solution, qui est faite, dans l'ordre, d'eau, d'éthanol, mais aussi de méthanol et de divers composés odorants. Quand on augmente la température, vient un moment où le méthanol se met à bouillir, ce qui signifie qu'il s'élimine rapidement, tandis que l'éthanol et l'eau restent dans la solution.
Puis, quand la température augmente encore, vient un moment où c'est l'éthanol qui bout, de sorte que, si l'on refroidit les vapeurs formées à ce moment, on récupère l'éthanol liquide. Et, enfin, quand la température augmente encore, c'est l'eau qui passe. 

Note importante pour les collègues : merci de ne pas me faire l'injure de penser que je ne sais pas que cette description est carricaturale, un peu fausse !

La distillation bien conduite consiste donc à éliminer ce qui part en premier (le méthanol, notamment), et ce qui passe en dernier (l'eau). On a vu que je n'ai pas considéré tous les autres composés présents, notamment les composés odorants, parce que s'impose d'abord la séparation précédente. Le reste suit comme il peut.

Et je reviens maintenant à mon opération de distillation en disant que les bons distillateurs enlèvent les premières fractions distillée, pour ne laisser passer que l'éthanol et un cortège de composés odorants, puis qu'ils arrêtent la distillation quand arrive l'eau...  sans quoi on retrouverait le liquide initial, qui ne serait pas concentré en éthanol, comme on le souhaite.

J'arrive maintenant à la question que je posais initialement  : est-il possible de distiller sans savoir tout cela ?

La réponse est évidemment oui. Parce que c'est ce qu'on l'on fait depuis toujours dans les campagnes :  on  distille depuis des siècles, et pour des raisons empiriques que je ne comprends pas, on a appris que des fractions de tête devaient être éliminées, ce qui tombe bien car elles contiennent ce méthanol qui rend fou et aveugle !

Oui, on peut distiller sans connaître l'existence du méthanol, tout comme on peut conduire une voiture sans savoir qu'il y a une bielle ou un rupteur. Il y a à considérer la différence entre un mécanicien et un conducteur de voiture. Le  conducteur de voiture ne sais pas comment marche le moteur mais il peut éventuellement très bien conduire la voiture, mieux même qu'un mécanicien. Le mécanicien, lui, peut très bien ne pas savoir conduire la voiture,  mais il sait parfaitement comment elle fonctionne.

Evidemment on s'en sort encore mieux quand on a les deux compétences et je ne peux pas imaginer qu'un bon distillateur ne ferait pas encore mieux s'il  connaissait la différence entre le méthanol et l'éthanol.
Car, après tout, il en va de la santé des consommateurs d'eau-de-vie, ce qui n'est pas rien !

Je m'étonne que des amis pourtant cultivés acceptent parfois si facilement de croire à des idées impossibles

 

Je rencontre des amis qui sont prets à croire à des choses impossibles : mémoire de l'eau, transmission mentale, effets de la lune sur la croissance des plantes, etc.

Evidemment, on peut leur répondre comme l'avait fait le véritable Cyrano de Bergerac  : "Je n'ai pas entendu parler de sorciers qui n'aient été  à plus de 400 lieues de d'ici". Oui, méfions-nous des histoires extraordinaires (au sens propre du mot) que l'on nous raconte, soit directement soit indirectement : à prétendu phénomène extraordinaire, il faut des démonstrations extraordinairement fortes !

Mais cela n'est pas un argument suffisant et, en tout cas, nos amis on besoin d'un peu plus de connaissances scientifiques pour comprendre s'il y a ou non des impossibilités.

Par exemple, pour la prétendue mémoire de l'eau, nos amis ont besoin savoir que l'eau est composées de myriades de molécules qui bougent en tous sens, sans cesse, s'entrechoquent... Dans un seul verre d'eau, il  y en a des dizaines de millions de milliards de milliards... Qui s'entrechoquent en permanence !
De sorte que toute organisation des molécules qui pourrait exister à un moment donné est immédiatement détruite : pensons à des boules de billard qui seraient bien ordonnées initialement ; si on envoie une bille dans le tas, alors ça devient parfaitement désordonné.

Oui, on sait organiser en quelques sorte les molécules (par divers moyens : électriques, magnétiques, etc.), mais en très peu de temps ces chocs font perdre toute possibilité de reconstituer l'information du passé. Pas de chance pour la prétendue "mémoire" de l'eau.

Pour passer à une autre idée, j'ajoute que, dans ma description précédent, je sais que j'ai été insuffisant parce que j'aurais dû dire que, entre deux molécules d'eau, il n'y a rien.
Ce qui ne manque pas de troubler nombre de mes amis qui apprennent les sciences. Comment ça rien ? De l'air alors ? Non pas d'air  : rien. De l'eau ? Non pas d'eau  : rien. Oui, rien, du vide.

Et une difficulté de notre monde, à ce propos, c'est que la vulgarisation scientifique - qui fait souvent une oeuvre salutaire- ne cesse de faire état de phénomènes physiques très subtils, relatifs  par exemple à l'énergie du vide et à la possibilité de créer des particules à partir cette énergie.
Oui, des particules à partir du vide, qui se créent et de détruisent sans cesse... mais il faut expliquer cela n'est pas à la même échelle que les molécules : pas de molécules d'eau qui se créeraient à partir de rien, et disparaîtraient de même.

Et là, on parle de "mécanique quantique"... ce qui, aujourd'hui encore, reste pour le public aussi mystérieux que les apparitions de la Vierge. Tous ceux qui croient aux miracles sont donc sans doute "habilités" à croire aux phénomènes paranormaux. Et cela fait le lit des charlatans, des gourous...

Comment aider nos amis ? Ne manquons pas une occasion de distribuer de la culture scientifique, des idées rationnelles, qui permettront de ne plus croire les marchands d'orviétans de tous poils, de ne plus gober la "magie".
Et tant mieux si nous sommes accusés d'être "rationalistes" !

An analysis: what is Note by Note Cheese ?

A friend asks me about making a "note by note cheese". What is it ? 

 

Here is more or less the answer that I gave : 

 

Concerning "cheese", let's analyze: what is it ?

Ordinarily, it is a preserve of milk.

And because of this preservation function, lactic bacteria were used to product lactic acid from lactose.

During the process, the acidification was making a gel. And during maturation, some of the water was evaporated (better protection against micro-organisms, such as molds, etc.).

Hence the conclusion: NbN cheese would be :

- a gel

- with limited quantity of water

- including lactic acid

Moreover, preserving milk is important because of :

- milk provides proteins

- milk provides calcium.

So now a new conclusion :

- a gel

- with limited quantity of water

- including lactic acid

- adding proteins

- adding calcium

Of course, sometimes, fat is also present, so that it would be better (in particular from the flavour point of view) to have :

- a gel

- with limited quantity of water

- including lactic acid

- adding proteins

- adding calcium

- fat present

On m'interroge à propos de score nutritionnel

On m'interroge à propos du "nutriscore" relatif à deux riz qui semblent identiques dans le paquet, mais avec une différence de 5 minutes de cuisson. Pourquoi le nutriscore est-il différent dans les deux cas ?

Je n'ai guère envie de répondre à cette question, parce que je suis sûr que le nutriscore ne sert à peu près à rien comme je l'ai expliqué dans un billet précédent, j'ai même combattu son introduction, car nous mangeons une alimentation et non pas des aliments. 

Du point de vue du nutriscore, le beurre est très mauvais... mais nous ne mangeons pas en réalité du beurre ; nous mangeons du beurre dans une préparation ! Chacun sait que le beurre, c'est de la matière grasse, de sorte qu'il ne faut pas en abuser, et le fait qu'il soit classé E est inutile.
Et puis, je me suis quand même exprimé à propos de nutrition ici :  https://hervethis.blogspot.com/2019/10/ni-nutrition-ni-toxicologie.html.

Bref, je m'interroge vraiment sur l'intérêt du nutriscore, et tant que je n'ai pas compris qu'il puisse être utile, je ne vais certainement pas aller dans sa direction, en m'y intéressant tant soit peu.
J'ajoute que, à propos de son éventuelle utilité, j'ai entendu l'argument selon lequel certains groupes de la population n'auraient pas les informations élémentaires nécessaires pour choisir leur aliments, mais je crois moins à des nutriscore adressés... à ceux qui savent déjà les lire qu'à  des formations pour tous, dès l'école. Mieux j'ai peur que l'énergie et les moyens dépensés pour ces informations ne soient un dévoiement  de l'énergie et des moyens que l'on pourrait allouer à des formations nutritionnelles à l'école, pour tous les enfants, sans compter qu'ils feront remonter l'information à leurs parents.

 

À propos d'une différence de nutriscore entre deux riz, je ne vais donc pas m'y intéresser, mais je vais en profiter pour faire une analyse dont on pourra faire son miel :
1. Au premier ordre, le riz, c'est principalement de l'amidon, à savoir une matière composée de deux sortes de molécules : celles d'amylose, comme des enchainements linéaires (des "fils") et celles d'amylopectine, ramifiées (des "arbres"). Dans les deux cas, il y a des enchaînements de résidus de glucose (voir : ).
2. Or les molécules de l'amidon se dégradent lors de la cuisson, comme le montre cette expérience  merveilleuse (une expérience de chimie : oui, j'ai bien dit de "chimie", de quoi faire peur à tous ceux qui détestent bêtement cette science de la nature) qui consiste à utiliser de la liqueur de Fehling pour reconnaître le glucose.
Plus en détails, la liqueur de Fehling est une solution bleue,  qui sert de test pour detecter le glucose, quand elle est ajoutée à une solution qui en contient.
Or quand on cuit peu de temps des spaghettis dans l'eau, la liqueur de Fehling reste bleue ; mais quand on cuit longtemps, elle vire au rouge, signe que l'amylose et l'amylopectine ont été "hydrolysés", dégradés, perdant des résidus de glusose.
[Au fait, pourquoi des "résidus" ? C'est ici : https://www.academie-agriculture.fr/publications/notes-academiques/la-rigueur-terminologique-pour-les-concepts-de-la-chimie-une-base]

Et c'est là une expérience que nous devrions aider  tous les enfants à faire,  peut-être pas à l'école mais en tout cas au collège  !

Pourquoi l'avant est-il différent de l'après ?

Le titre est idiot, j'en conviens, car l'avant, c'est l'avant, et l'après, c'est l'après : cette déclaration, d'ailleurs, est sans beaucoup d'intérêt, parce qu'elle manque le point essentiel, n'analyse rien.
Mais, de toute façon, c'est voulu (bien évidemment), car il s'agit surtout, ici, de considérer l'apprentissage.

Et notamment celui de la cuisine : en cuisine, la première exécution d'une recette  est, de façon très étonnante,  souvent compliquée... alors même que cette exécution est techniquement sans aucune difficulté.

Ainsi, je me souviens, la première fois j'ai fait une mayonnaise, combien la chose me semblait difficile, et notamment parce que le discours qui l'entourait était obscur... sans compter que les recettes se contredisaient.

Je me souviens également de la première fois où j'ai réalisé une sauce béarnaise : là encore, j'étais en quelque sorte intimidé, alors que, en réalité, le procédé est d'une simplicité navrante. Mais, il y avait ce mythe de la sauce béarnaise, sa réputation de pouvoir rater.

Plus généralement, je vois régulièrement, dans les séminaires, des personnes "intelligentes" et "cultivées" qui sont hésitantes par rapport à des recettes qu'elles n'ont jamais faites.
Par exemple, je me souviens du directeur marketing d'une grande société alimentaire (élève d'une des grandes écoles de commerce française) à qui j'avais enseigné à faire de la crème fouettée. C'était amusant, parce qu'il m'avait téléphoné pour m'inviter à diner, ajoutant qu'il avait besoin de moi pour lui montrer comment faire. Et quand il avait fait le geste devant moi, il le réussissait parfaitement... mais il ne savait pas reconnaître qu'il avait obtenu le résultat visé.

Bref, quand on apprend, il y a apparemment un mécanisme un peu étonnant d'appréhension, d'hésitation, d'intimidation... Je ne sais pas pourquoi,  mais je n'arrive pas à ne pas mettre cela en relation avec un autre phénomène, qui est celui des expérimentations que nous faisons lors de nos séminaires de gastronomie moléculaire : chaque fois, nous partons d'une précision culinaire que nous testons expérimentalement.
Evidemment, je cherche à avoir une "théorie", une analyse en termes de phsique ou de chimie,  avant les expériences,  mais régulièrement aussi, nous obtenons des résultats étonnants.
Ou, du moins, étonnants pour nos esprits, car a posteriori, ils sont souvent bien évidents.

Par exemple, il y a eu cette préparation que nous avons obtenue alors que nous testions une étrange recette de béarnaise, trouvée dans un livre ancien, qui donneait un protocole très particulier, consistant à battre du beurre attendri dans du jaune d' œuf que l'on avait préalablement fouetté pendant un quart d'heure (sic) : nous avons obtenu comme une sorte de crème au beurre, et a posteriori, je trouve ce résultat un peu évident. Pourtant personne ne l'avait anticipé.  

Bref, nous devons toujours faire l'expérience, car elle nous surprend chaque fois d'une façon ou d'une autre, et je me dis que nous devrions mieux analyser cette différence entre l'avant et l'après.