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MP10 : La formation des orages et des éclairs

La formation des orages et des éclairs

Comment se forment les orages et les éclairs ?

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La formation des cumulonimbus

Un nuage se forme grâce à des processus d’évaporation et de condensation. Par l’effet de la chaleur, la vapeur d’eau à la surface de la Terre s’élève dans l’air et se condense autour de petites particules en suspension. Des micro-gouttelettes sont ainsi formées. Un nuage correspond à une agglomération de micro-gouttelettes.

Il existe de nombreux types de nuage avec des caractéristiques bien différentes. Les nuages qui nous intéressent ici sont les cumulonimbus (les nuages d’orage).

Types de nuages

Les cumulonimbus se forment généralement lorsque l’air en surface est très chaud et humide et que l’atmosphère en altitude est froide et sèche. Comme nous venons de le décrire, l’humidité au sol s’élève et alimente abondamment le nuage en eau. Le nuage croit verticalement et son volume augmente. Les plus gros cumulonimbus peuvent atteindre le plafond de la troposphère à 15km d’altitude. À partir de cette hauteur, le nuage s’étend horizontalement.

Cumulonimbus

L’électrisation du nuage

Pendant la croissance du cumulonimbus, le frottement des courants chauds ascendants et des courants froids descendants provoque son électrisation. En fait, les particules en mouvement dans le nuage échangent des électrons lorsqu’elles entrent en collision. Les particules des courants descendants captent des électrons aux particules ascendantes. Ce phénomène crée une différence de potentiel dans le nuage, puisqu’il y a un excès de charges négatives (=les électrons) à la base du nuage et un déficit au sommet.

Échange d’electron  lors du frottement des courants ascendants et descendants

Un phénomène similaire se produit sous le nuage. La masse d’électrons repousse les électrons à la surface du sol, car deux charges de même signe se repoussent. On retrouve donc une autre différence de potentiel entre le sol et la base du nuage.

Électrisation du nuage

La formation des éclairs

Lorsque la différence de potentiel devient trop importante, il va se produire une décharge.  Les électrons en excès fendent l’air et rejoignent les zones où il y en manque. Ce déplacement d’électrons correspond à un arc électrique : l’éclair. Lors de cette décharge, l’air chauffe brusquement, se dilate et provoque une détonation sonore : le tonnerre. La foudre est le nom donné aux éclairs qui touchent le sol ou les objets.

Couleurs des éclairs

En fait, la teinte des éclairs peut varier en fonction de la composition de l’air.

  • Si un éclair a des teintes jaunes, l’atmosphère environnante est généralement composée de poussière
  • Si l’éclair est rouge/violet, l’atmosphère est chargée en eau.
  • En cas de grêle, l’éclair a des teintes bleues.
  • Et si l’air est sec, l’éclair est blanc.

La dissipation de l’orage

L’activité électrique d’un cumulonimbus s’estompe au fur et à mesure que le frottement des courants s’atténue et que les zones du nuage se déchargent. Les précipitations, la tombée de la nuit ou le déplacement du nuage au-dessus d’une zone plus froide contribuent à réduire l’activité orageuse, car ces facteurs induisent une chute de la température au niveau du sol ce qui réduit la force des courants ascendants et donc atténue le phénomène d’électrisation. En même temps que l’activité électrique se dissipe, la masse d’eau accumulée dans le cumulonimbus retombe sous forme de précipitations.

Sources

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L’expérience de Milgram

Qu’est ce que la célèbre expérience de Milgram ?

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L’expérience de Milgram

L’expérience de Milgram est une expérience de psychologie visant à étudier la soumission à l’autorité. Elle a été réalisée entre 1960 et 1963 par le psychologue américain Stanley Milgram.

L’objectif

Milgram cherchait à évaluer le degré d’obéissance d’un individu devant une autorité. Il voulait déterminer le niveau jusqu’auquel la soumission à l’autorité primerait sur la conscience et l’éthique personnelle. Jusqu’où peut-on aller par obéissance ?

Le protocole de l’expérience

Des sujets volontaires (rémunérés et recrutés par annonce) étaient invités à participer à une étude sur effets de la punition sur le processus d’apprentissage. Cette étude prenait la forme d’une expérience qui faisait intervenir 3 acteurs :

    • Un premier sujet -> l’élève qui devait effectuer des exercices de mémoire
    • Un second sujet : l’expérimentateur qui devait sanctionner l’élève (s’il faisait des erreurs), en lui octroyant des décharges électriques.
    • Un animateur qui était le responsable de l’expérience

L’animateur accueillait les deux sujets, il leur présentait le but et le déroulement de l’expérience puis il tirait au sort les rôles. Le sujet désigné comme l’élève était attaché sur une chaise et on lui mettait une électrode dans sa main. L’expérimentateur était installé dans une salle au côté de l’animateur devant une impressionnante machine. La machine comportait une rangée de 30 manettes qui s’échelonnaient de 15 à 450 volts. Les manettes étaient assorties de mentions allant de « choc léger » à « choc dangereux ».

Une fois les sujets installés, l’élève commençait à effectuer des exercices de mémoire. À chaque erreur, l’expérimentateur actionnait une manette qui octroyait une décharge à l’élève. À chaque erreur l’intensité de la décharge augmentait. L’objectif affiché était de déterminer si les décharges électriques pouvaient stimuler la mémoire de l’élève.

En réalité le véritable sujet de l’étude portait uniquement  sur l’expérimentateur. L’élève et l’animateur étaient des acteurs et complices de l’expérience. Le tirage au sort était truqué. L’élève ne recevait aucune décharge. Ses réponses et ses réactions étaient préenregistrées. En fait, l’objectif était de déterminer jusqu’à quel point le sujet pourrait obéir et suivre les instructions de l’animateur. Le rôle de l’animateur (l’autorité légitime de l’expérience) était de pousser l’expérimentateur à envoyer des décharges électriques quoiqu’il arrive.

Les résultats de l’expérience de Milgram

Les enquêtes réalisées avant l’expérience par des médecins-psychiatres estimées que :

    • Seul 1 sujet sur 1000 actionnerait la décharge de 450 volts
    • La moyenne des chocs maximums reçus serait de 150 volts

Lors des premières expériences, réalisées avec 40 sujets :

    • 63% d’entre eux infligèrent à 3 reprises un électrochoc de 450 Volts
    • La moyenne des chocs maximum reçus était de 360 volts
    • Tous les sujets infligèrent au moins une décharge de 135 volts.
    • Aucun sujet ne refusa de participer à l’expérience.

En parallèle, il faut aussi noter que les sujets montraient des signes stress. Les premiers signes de tension se manifestaient vers 75V lorsque l’élève commençait à donner des signes de malaise. Mais malgré leurs premières réticences, la plupart des sujets continuèrent à octroyer des décharges.

Milgram a constaté que plus l’intensité des décharges augmentait, plus l’expérimentateur était hésitant et nerveux. Les sujets étaient tiraillés entre les souffrances de l’élève et le fait de devoir obéir. Milgram a tout de même qualifié ces résultats « d’inattendus et d’inquiétants ».

L’analyse de Milgram

Milgram ne considère pas l’obéissance comme un mal, car elle est un comportement inhérent à la vie en société. Néanmoins, il considère qu’elle devient dangereuse lorsque les individus obéissent aveuglément. C’est-à-dire que le degré d’obéissance est tel que le pouvoir de l’autorité prime sur la conscience personnelle. Or dans son expérience, le niveau de soumission à l’autorité était tel que la majorité des sujets ont obéi au point d’envoyer une décharge potentiellement dangereuse.

Pour Milgram, cela peut s’expliquer par le fait que les sujets se déresponsabilisaient de l’acte sous couvert de l’autorité. Dans le cadre de l’expérience, l’animateur représentait l’autorité compétente du fait qu’il était présenté comme le responsable de l’expérience. Les sujets pouvaient donc penser qu’il savait ce qu’il faisait, car il était le garant du bon déroulement de l’étude. Ainsi ils pouvaient avoir tendance à lui obéir en toute confiance.

Pour illustrer cette analyse, Milgram fait le parallèle avec les Allemands ayant travaillé directement ou indirectement pour les camps d’extermination lors de la Seconde Guerre mondiale.  Est-ce que les gardes se sentaient responsables des horreurs commises dans les camps ? Selon Milgram, le fait qu’ils obéissaient à une autorité supérieure impliquait qu’ils pouvaient se dédouaner de leur responsabilité vis-à-vis des atrocités commises.

Néanmoins, Milgram soutient que lorsqu’un individu se conforme à une quelconque autorité, il est tout de même conscient de réaliser les désirs de l’autorité en question. Autrement dit, en obéissant à un ordre, on est conscient de réaliser la volonté de l’émetteur de cet ordre. Cette attitude nous permettrait de freiner le pouvoir de l’autorité. En effet, lorsqu’il y a un conflit entre les ordres reçus et notre éthique personnelle, notre niveau de nervosité augmente. Lorsque la tension devient insoutenable, nous désobéissons purement et simplement.

Dans l’expérience de Milgram, l’état de nervosité des sujets était la manifestation du conflit entre leur conscience personnelle et les ordres du responsable. Milgram a jugé les résultats « d’inquiétant », car la soumission à l’autorité était si forte que les sujets ont continué à obéir jusqu’à administrer des décharges potentiellement dangereuses.

De nombreuses variantes et de nombreuses reproductions de l’expérience ont été menées et ont permis de valider ces résultats.

Conclusion

L’expérience de Milgram a permis de mettre en évidence l’influence de l’autorité sur notre comportement. L’expérience possède ses détracteurs. Certains ont critiqué la validité du protocole, d’autres ont critiqué l’impossibilité de généraliser les résultats à des situations réelles. Certains ont même soutenu une potentielle manipulation des résultats ( par exemple le livre : « Behind the shock machine – The Untold Story of the Notorious Milgram Psychology Experiments » – Gina Perry). Quoi qu’il en soit, son étude reste l’une des plus célèbres expériences de psychologie sur la soumission à l’autorité.

Sources