Sechs Monate nach seinem Tod,
die Meinung des CNRS zu den Arbeiten von J. Benveniste
- März 2005
Vorwort:
- Mai 2010.
Ein Leser hat mir Auszüge aus einer Sendung geschickt, in der man den Nobelpreisträger Luc Montagnier lobt, der den bedauernswerten Freund Jacques Benveniste bewundert.
Professor Luc Montagnier, Nobelpreisträger für Medizin, 2007, in Lugano
Er geht nicht mit der breiten Seite der Löffel um und hat keine Hemmungen, zu erklären, dass Jacques ein genialer Vorreiter war, der seiner Zeit voraus war, und seine Überzeugung, dass eines Tages die Richtigkeit seiner Ansichten anerkannt werden würde.
Ich erinnere mich an die Zeit, als der Generaldirektor des INSERM, Lazare, Jacques seine 200 Quadratmeter großen Räume im INSERM 200 in Clamart weggenommen hat, was dazu führte, dass er in den Algeco-Baracken in dem Hof wohnen musste. Eine absolute Schande.
Viele Male habe ich Jacques gesagt: „Gib auf, du wirst dein Leben verlieren!“. Doch er hielt sich fest, bis zu seinem letzten Atemzug, bis er sein Leben verlor, mit zerrissenem Herzen.
Meine Karriere hatte ähnliche Aspekte, und ich habe das Leben nur gerettet, weil sie eine ununterbrochene Folge von Aufgaben war: MHD 1972 (indem ich 1967 das Labor, das ich mitgebracht hatte, dem Institut de Mécanique des Fluides in Marseille überließ), Informatik 1983 (ich war stellvertretender Leiter des Informatikdienstes der Universität von Provence), Unterricht an der Fakultät für Geisteswissenschaften und Mathematik (Kugelumdrehung, Pour la Science 1979), ein Comeback in der MHD (1975–1986), Verlagsabandon in der BD 1990, schnelles Abandon in den Jahren 2000 in der Ägyptologie. Derzeit fast Abandon oder ernsthafte Stilllegung in Astrophysik, Kosmologie und mathematischer Physik, aufgrund von fehlenden positiven Reaktionen (1985–2008).
Derzeit gibt es einen Neuanfang mit „Savoir sans Frontières“ und der Neuausgabe von Büchern und BD. Aktivitäten, die fast wie Abandon wirken in der MHD und UFO-Themen. Hier ist das Foto des MHD-Bänks im Aufbau in Rochefort (Stand Mai 2010):
Es ist in dem Stil der Algeco-Baracken von Jacques, in dem Hof des INSERM, mit dem Unterschied, dass es nicht ich bin, der sich darum kümmert, sondern ein mutiger Techniker im Alter von 40 Jahren. Im Gegensatz zu Bernard Palissy werde ich meine Möbel nicht verbrennen.
Die französische Spitzen-MHD, die „nicht im Gleichgewicht“ stehende MHD, die „zweitemperatur-Plasmen“ beinhaltet, die uns in internationalen Konferenzen an die Spitze führen (Vilnius 2008, Bremen 2009), das ist sie!
Es wäre komisch, wenn es nicht so traurig wäre.
Die Tondatei der Interview mit Montagnier, Mai 2010
Zur Zeit der Physik-Jahres hat die Zeitschrift Le Courrier du CNRS eine Broschüre veröffentlicht, die zehn ungelöste Probleme in der Wissenschaft vorstellt. Eine dieser Fragen betrifft die Struktur des Wassers in allen seinen Zuständen. Hier ist die Wiedergabe dieses Dossiers.
Wasser, obwohl es so weit verbreitet ist, bleibt eine Rätsel. In der Natur ist es der einzige Flüssigkeit, den man kennt unter den üblichen Bedingungen von Druck und Temperatur, die auf der Erde vorherrschen. Andere Flüssigkeiten sind nur Mischungen aus Wasser und anderen Verbindungen. Vor dieser Originalität zögern Physiker nicht, von einer ungewöhnlichen Flüssigkeit zu sprechen. Um präziser zu sein, haben sie eine Reihe von Anomalien des Wassers identifiziert, von denen drei Hauptverhaltensweisen, die es einzigartig machen.
Wir sagen das, erklärt José Teixeira, Forscher am Laboratoire Léon Brilouin, weil seine Struktur sehr unterschiedlich ist von idealen Flüssigkeiten wie Argon, die uns als Studienmodelle dienen. Außerdem, wenn man es mit anderen Molekülen vergleicht, die in der Natur vorkommen, bleibt sein Verhalten uns weiterhin unklar. Bernard Cabane, vom Laboratoire de physique et mécanique des milieux hétérogènes, fügt hinzu: „Wenn man sich die Elemente ansieht, die unmittelbar nach Sauerstoff folgen, ist Wasser chemisch H2O, ein Sauerstoffatom, das mit zwei Wasserstoffatomen verbunden ist, in der periodischen Tabelle, um zu versuchen zu verstehen, in welcher Form Wasser bei Raumtemperatur vorliegt, dann lässt alles darauf hindeuten, dass ein Molekül (H20) sich an ein anderes Sauerstoffatom eines benachbarten Moleküls binden kann. Im Durchschnitt ist ein Wasser-Molekül an vier andere gebunden.“ „Und diese Anordnung der Moleküle erklärt teilweise die wertvollen Eigenschaften dieser Flüssigkeit“, fügt José Teixeira hinzu. Aber man muss auch die Art und Weise berücksichtigen, wie die Wasserstoffbrückenbindungen entstehen und zerbrechen.“
Bis jetzt haben Physiker beobachtet, dass sie ständig entstehen und zerbrechen – jedes lebt im Durchschnitt ein Milliardstel einer Milliardstel Sekunde, dass eine große Anzahl von ihnen entsteht und dass die drei beteiligten Atome perfekt ausgerichtet sein müssen, damit eine Bindung entsteht. Doch von allen Flüssigkeiten ist Wasser die einzige, die diese drei Merkmale vereint. Und das erklärt vermutlich teilweise die berühmten Anomalien, die die Forscher beschreiben: auf der einen Seite ist Wasser bei Raumtemperatur kein Gas, weil die Wasserstoffbrückenbindungen stark genug sind. Wasser hat also eine große Kohäsionskraft. Ergebnis: man muss viel Energie aufwenden, um diese Bindungen zu brechen, was erklärt, warum es erst bei 100 °C kocht. Auf der anderen Seite ist es auch kein Feststoff bei Raumtemperatur, weil die Bindungen dennoch zerbrechlich sind.
Für José Teixeira ist eine tieferes Verständnis der Dynamik der Wasserstoffbrückenbindungen unerlässlich, um jemals das Wasser zu verstehen. Bernard Cabane geht in dieselbe Richtung: „Wir fehlen noch viele Informationen über Wasser, um ein realistisches und vorhersagbares Modell seines Verhaltens zu haben. Obwohl wir die Natur der Bindungen zwischen Molekülen kennen, solange wir nicht wissen, wie ein einzelnes Molekül nicht nur mit seinen unmittelbaren Nachbarn, sondern auch mit anderen interagiert, wird das Modell nicht gut sein.“ Und die aktuellen numerischen Simulationen haben ihm recht. Tatsächlich, wenn man versucht, die drei Hauptanomalien des Wassers zu erklären, reproduzieren die Modelle nur eine oder zwei davon. Nie alle drei gleichzeitig. Wasserstoffbrückenbindung: Sie entsteht zwischen zwei gleichen oder unterschiedlichen Molekülen. Es ist der Ladungsmangel des Wasserstoffatoms, der die Bindung ermöglicht. Doch die Physiker haben nicht die geringsten Ideen, um das Rätsel zu lösen. Dazu untersuchen sie seine Struktur bei Kälte. „Die Wasserstoffbrückenbindungen sind unter 0 °C stabiler“, erklärt José Teixeira. „Dann können wir das flüssige Wasser besser verstehen, wenn wir seine Entwicklung bis zu -40 °C verfolgen.“ Flüssig bis -40 °C? Ja, wenn es von allen Verunreinigungen befreit ist, andernfalls kristallisiert es sofort. Die Wissenschaftler nennen das „Überkühlung“ (siehe Phasendiagramm), was auch für andere Flüssigkeiten wie Toluol, Gallium oder geschmolzenes Silizium existiert. „Derzeit ist der Rekord für Wasser bei -42 °C – kaum besser als für das in bestimmten atmosphärischen Wolken vorkommende überkühlte Wasser“, sagt Frédéric Caupin, Forscher am Laboratoire de physique statistique der ENS. „Unter -40 °C ist die thermische Bewegung der Wasser-Moleküle allein ausreichend, um die Flüssigkeit in Eis zu verwandeln.“ Sobald diese Temperaturgrenze überschritten wird, wird die Lebensdauer des flüssigen Wassers extrem kurz. Die Physiker haben dann keine Möglichkeit mehr, es zu beobachten.
C
’est aux alentours de -130 °C qu’apparaît un autre phénomène intéressant : si l’eau est refroidie suffisamment vite jusqu’à cette température, elle se transforme en
glace amorphe
, c’est-à-dire qu’elle a la structure du verre (voir p. 16). Une constatation s’impose « On ne sait rien sur la structure de l’eau entre - 40 °C et -130 °C ", avoue José Teixeira. Non sans humour, les chercheurs appellent cette zone le « no man’s land ». Rebondissement en 1984 : les physiciens Mishima, Calvert et Whalley découvrent une deuxième forme de glace, amorphe, plus dense que la première, en comprimant la glace ordinaire à très basse température. Un résultat qui a fait resurgir des idées anciennes. En effet, en 1892, Röntgen avait émis l’hypothèse que l’eau était un mélange de liquide et de glace. Aujourd’hui, certains voient dans la découverte des deux formes de glace amorphe une piste prometteuse : l’eau serait, au moins à basse température, un mélange de deux liquides, l’un de faible densité et l’autre de haute densité. Une idée qui laisse un peu sceptique José Teixeira. Et il suggère que le responsable est encore et toujours la liaison hydrogène. Mais comment trancher, alors que le no man’s land reste inaccessible aux mesures ? Une solution : améliorer les expériences dites de cavitation, qui se déroulent à température ambiante et à des pressions qualifiées de « négatives » .
Elles mettent à l’épreuve la cohésion de l’eau en recherchant la traction maximale qu’on peut exercer avec des ultrasons sur de l’eau liquide avant que la première bulle de vapeur ne se forme. « L’espoir est d’atteindre une pression de -1400 bars, commente Frédéric Caupin. Alors, nous aurions des élément nouveaux qui permettraient d’écarter certaines hypothèses sur la structure de l’eau. » Malheureusement, ces expériences sont aujourd’hui très difficiles à réaliser. Des progrès restent encore à accomplir dans la purification de l’eau. Patience donc. Le mystère de l’eau risque de turlupiner les chercheurs pendant encore de nombreuses années, dit Julien Bourdet. Pour lever les mystères de l’eau, les physiciens misent sur les expériences de cavitation (ici réalisée dans un tunnel hydrodynamique) où apparaissent des bulles de vapeur d’eau.
Parmi les anomalies de l’eau, les trois principales sont
-
une très forte cohésion, qui se traduit
par des températures de fusion et d’ébullition élevées; -
une Constante diélectrique élevée,
qui lui permet de dissoudre tous les sels.
Pour lever le mystère de l'eau, les physiciens misent sur des expériences de cavitation (ici réalisées dans un tunnel hydrodynamique) où apparaîssent des bulles de vapeur d'eau
- une grande expansion à basse température (en
dessous de 4 °C) et aussi lors de la cristallisation.
De même qu’on peut trouver de l’eau surfondue. on peut en trouver surchauffée, c’est-à-dire liquide au-dessus de 100 ~C. L’apparition explosive d’une bulle s’appelle la cavitation. Une chute de pression est équivalente à un chauffage de l’eau. Les chercheurs étirent l’eau (ils parlent de pression négative) jusqu’à observer la première bulle de vapeur.
Julien Bourdet
CONTACTS
Bemard Cabane :
bcabane @ pmmh.espci.fr
Frédéric Caupin :
caupin @ lps.ens.fr
José Teixeira :
teix@ Ilb.saclay.ceafr
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