La quantique, c`est fantastique !

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Démonstration
Cahier de la médiation scientifique
Département
Action
Culturelle
2009
La quantique,
c’est fantastique !

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LA QUANTIQUE
C’EST
FANTASTIQUE !
Préambule p. 3
Produit et objectifs p. 4
Avant-propos p. 5
Déroulement de l’animation
Introduction p. 6
La course quantique p. 7
Applications p. 8
L’électron p.10
Ondes et corpuscules p.11
Les supraconducteurs p.14
Conclusion de l’animation p.17
Approfondissement p.18
La course quantique p.19
La quantique au quotidien p.23
L’électron est le coupable p.28
Les supraconducteurs p.36
A quoi sert la supraconductivité ? p.41
Les expériences p.45
Questions-réponses p.60
Fiche technique : matériel, budget p.65
Ressources humaines p.66
Bibliographie, contacts p.67
Bilan des médiateurs p.68
Bilan quantitatif p.69

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Ce cahier de la médiation scientifique est à la fois la
mémoire d'une animation qui peut disparaître puis
réapparaître, et un outil de formation pour permettre son
appropriation par de nouveaux arrivants.
Ce document retrace minutieusement le scénario et
l’historique d’un produit de médiation. Il faut cependant
garder à l’esprit que ce cahier est un support qui a ses
limites : “ animer ”, “ faire une animation ” est un savoir-
faire, une expérience humaine difficile à transcrire.
Par conséquent ce cahier n’est pas une notice à suivre à la
lettre mais un accompagnement à la découverte d’un produit
de médiation. Pour s’approprier l’animation, il est
indispensable de la suivre, de la pratiquer et de rencontrer
l’équipe de conception.
Ce cahier comporte trois parties :
- des fiches qui présentent le travail
réalisé dans sa globalité,
- des ressources qui regroupent les pré-
requis nécessaires à la pratique de
l’animation, ainsi que des références
bibliographiques,
- des bilans comprenant des remarques
des médiateurs et une analyse issue d’un
travail d’évaluation auprès du public.
PREAMBULE

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Titre : La quantique, c’est fantastique
Accroche : (sous-titre éventuel)
Programme d’animation : Atelier présenté à la Cité des sciences et de
l’industrie depuis février 2008 à l’occasion de l’ouverture de l’exposition
Grand Récit de l’Univers
Type : atelier
Publics :
- Public individuel à partir de 10 ans
- groupes scolaires au lycée
- accessibilité possible au public handicapé moteur, aux personnes
sourdes avec interprète
Capacité d’accueil : 30 personnes
Durée : 45 min
Lieu : salle des lumières
Nombre d’intervenants : 1 médiateur CSI
Matériels : Ordinateur+ écran de projecction
Bombonne d’azote
Vase de Dewar
Supra conducteur monté sur un gobelet
Rail d’aimants
Gants et lunettes de protection
Fentes en plexiglace
Faux pistolet
Circuit ampoule-pile-résistance en cuivre
PRODUIT ET
OBJECTIFS
Objectifs :
- Découvrir le monde étrange de la physique quantique.
- Appréhender les effets macroscopiques de la physique quantique
- Comprendre la dualité onde-corpuscule des particules en général
et de l’électron en particulier
- Montrer des expériences incroyables sur la supraconduction

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Nous avons conçu l’animation « La quantique c’est fantastique » à l’occasion d’une
collaboration entre les médiateurs scientifiques de l’équipe d’Alain Secret, de la Cité des
Sciences, et moi-même en 2007-2008, parallèlement à l’arrivé à la Cité de l’exposition Grand
Récit de l’Univers. Cet échange entre chercheurs et médiateurs s’est accompagné de plusieurs
formations, sur la nanophysique, la physique quantique, et la recherche moderne et ses liens
avec l’exposition GRU.
Ces échanges mensuels nous ont permis à tous de nous rendre compte que la physique
quantique est certes complexe et difficile à appréhender avec notre bon sens de tous les jours,
mais que cela n’est pas impossible. Il faut cependant bien s’y préparer avant d’être face au
public, et bien y réfléchir soi même. En effet, nombreuses peuvent être les fausses idées sur le
sujet. Cette animation sur la quantique a été développée pour désacraliser un peu le monde
abstrait et conceptuel de la quantique et montrer que cette physique là fait en réalité partie de
notre quotidien. C’est un point de vue assez opposé à la plus part des livres de vulgarisation et
des articles parus sur le sujet, qui préfèrent en général se concentrer sur ce que la quantique a de
plus étonnant et paradoxal, du chat de Schrödinger au principe d’incertitude.
Ce petit manuel a donc pour objectif d’expliquer en termes simples l’animation et son
contenu aux médiateurs, et de donner quelques éléments qui permettent de répondre aux
questions du public, et de bien utiliser les expériences. J’ai ajouté quelques autres expériences,
qui pourront être développées dans le futur pour des exposés plus longs ou plus ciblés, par
exemple pour les scolaires.
J’en profite pour remercier vivement toute l’équipe des médiateurs en physique : nos
échanges m’ont été formidablement enrichissants, j’ai pu apprendre beaucoup à leur contact sur
ce qu’est le grand public, ses exigences, et sur l’art délicat de savoir lui parler de physique sans
l’ennuyer. Merci en particulier à Géraldine Delaforge sans qui cette animation ne serait rien.
J’espère que nous aurons de nombreuses autres occasions de développer à nouveau ce dialogue
stimulant et indispensable entre chercheurs et médiateurs.
Je reste à la disposition du lecteur pour apporter toute réponse ou explication
supplémentaire à ce qui va suivre. Il suffit de m’envoyer un mail à [email protected]
AVANT-
PROPOS