PLASMAS

MATIÈRE (physique) - Plasmas

  • Écrit par 
  • Patrick MORA
  •  • 7 678 mots
  •  • 4 médias

L'état plasma peut être considéré comme le quatrième état de la matière, obtenu, par exemple, en portant un gaz à très haute température (104 K ou plus). L'énergie d’agitation thermique des molécules et atomes constituant le gaz est alors suffisante pour que, lors de collisions entre ces particules, un électron puisse être arraché à […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/matiere-physique-plasmas/#i_24924

ALFVÉN HANNES (1908-1995)

  • Écrit par 
  • Agnès LECOURTOIS
  •  • 345 mots

Astrophysicien suédois né le 30 mai 1908 à Norrköping, Hannes Alfvén fit ses études à l'université d'Uppsala où il obtint son doctorat en 1934. Attaché à l'Institut royal de technologie de Stockholm à partir de la fin des années 1930, Alfvén reçoit un poste à l'université de Californie (San Diego) en 1967, à la suite de désaccords avec le gouvernement suédois. En 1970, il obtient le prix Nobel de […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/hannes-alfven/#i_24924

ATMOSPHÈRE SOLAIRE

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 915 mots
  •  • 2 médias

Le profil de température de l’atmosphère solaire a longtemps défié l’entendement ; des travaux théoriques récents donnent pour la première fois une explication plausible de son étrange comportement. Le Soleil, étoile banale du type naine jaune, est constitué de trois couches internes entourées d’une atmosphère. Le cœur, où ont lieu les réactions de fusion nucléaire, s’étend jusqu’à un rayon de 140 […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/atmosphere-solaire/#i_24924

CASSINI-HUYGENS (MISSION)

  • Écrit par 
  • Athéna COUSTENIS
  •  • 4 170 mots
  •  • 8 médias

Dans le chapitre « Le vaisseau spatial et sa charge utile »  : […] L’orbiteur Cassini, avec à son bord la sonde Huygens, est le plus massif et le plus complexe des vaisseaux spatiaux construits à ce jour. Lors de son lancement, Cassini avait une masse totale de 5 712 kilogrammes (dont 2 950 de carburant) et Huygens pesait 348 kilogrammes. Cassini mesurait 6,7 mètres de hauteur et 4 mètres de largeur. La complexité de l'engin spatial est justifiée par le programm […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/cassini-huygens-mission/#i_24924

CINÉTIQUE DES FLUIDES THÉORIE

  • Écrit par 
  • Jean-Loup DELCROIX
  •  • 10 017 mots
  •  • 15 médias

Dans le chapitre « Théorie cinétique des plasmas »  : […] Un plasma est un fluide constitué de particules chargées. Ici, on notera seulement deux propriétés fondamentales : – Dans un plasma, une particule est, en général, en interaction effective avec un grand nombre d'autres ; la notion de collision binaire qui sert de base à la théorie cinétique des gaz neutres ne permet pas de décrire les propriétés essentielles des plasmas ; – Les plasmas assez chaud […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/theorie-cinetique-des-fluides/#i_24924

COLLAGE, physique

  • Écrit par 
  • Jacques COGNARD
  •  • 6 456 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « Le traitement plasma »  : […] La formation d'un gaz ionisé, le « plasma », au voisinage de la surface des substrats permet de modifier l'adhérence des colles. Certains travaux expérimentaux décrivent un effet sur les surfaces d'acier, mais cela n'est pas courant. En revanche, l'effet du plasma sur les matières plastiques est spectaculaire. Il est attribué, en partie, à la formation de groupes polaires ; sur une surface plast […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/collage-physique/#i_24924

COMBUSTION

  • Écrit par 
  • Michel LUCQUIN
  •  • 4 682 mots
  •  • 13 médias

Dans le chapitre « Plasma chimique »  : […] La flamme est un milieu réactionnel extrêmement intéressant. L'existence dans la flamme d'ions et d'électrons libres est prouvée par la mise en évidence d'une certaine conductivité électrique. L'identification des ions positifs et négatifs est obtenue par spectrométrie de masse et l'absorption des ondes centimétriques permet de mesurer la concentration des électrons. Si on ajoute la présence de r […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/combustion/#i_24924

CORONAL MODÈLE

  • Écrit par 
  • Pierre BELLAND
  •  • 330 mots

Modèle simple dérivé de l'étude de la couronne solaire et applicable à certains plasmas stationnaires de densité faible et de température électronique élevée. Dans les plasmas peu denses à haute température, l'équilibre thermodynamique est loin d'être réalisé, et les phénomènes d'ionisation et d'excitation ne peuvent plus être décrits par les lois simples de Saha et de Boltzmann. Il est alors néce […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/modele-coronal/#i_24924

DÉBRIS SPATIAUX

  • Écrit par 
  • Christophe BONNAL
  •  • 5 323 mots
  •  • 9 médias

Dans le chapitre « Le nettoyage orbital »  : […] Si les méthodes et mesures décrites précédemment devaient à moyen terme s’avérer insuffisantes, il faudrait envisager de nettoyer les orbites les plus encombrées en allant chercher les débris les plus gros et les plus dangereux afin de les désorbiter de façon contrôlée et diminuer ainsi la densité de débris. De nombreux schémas de nettoyage orbital sont à l’étude dans le monde, consistant le plus […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/debris-spatiaux/#i_24924

INTERPLANÉTAIRE MILIEU

  • Écrit par 
  • Pierre COUTURIER, 
  • Jean-Louis STEINBERG
  •  • 4 644 mots
  •  • 5 médias

Dans le chapitre «  Le rôle du champ magnétique »  : […] Le fait que le vent solaire soit un plasma raréfié confère au champ magnétique un rôle important. Les collisions entre particules chargées sont infiniment peu probables et les phénomènes dissipatifs sont donc négligeables ; le libre parcours moyen des particules est voisin de l'unité astronomique. Il s'ensuit que les charges électriques du plasma s'enroulent suivant un mouvement hélicoïdal autour […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/milieu-interplanetaire/#i_24924

IONOSPHÈRE

  • Écrit par 
  • Jean-Claude CERISIER
  •  • 6 798 mots
  •  • 8 médias

Dans le chapitre « Moyens expérimentaux »  : […] Les méthodes radioélectriques qui ont été déterminantes dans la « découverte » de l'ionosphère continuent à jouer un rôle fondamental dans l'étude de la répartition de l'ionisation, de ses variations et de ses anomalies. Leur principe est le suivant : des caractéristiques d'une onde qui s'est propagée dans le milieu et y a subi des modifications, on déduit les propriétés du plasma ionosphérique. […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/ionosphere/#i_24924

JUPITER, planète

  • Écrit par 
  • André BOISCHOT, 
  • André BRAHIC, 
  • Daniel GAUTIER, 
  • Guy ISRAËL, 
  • Pierre THOMAS
  • , Universalis
  •  • 11 249 mots
  •  • 60 médias

Dans le chapitre «  La magnétosphère et les émissions radioélectriques »  : […] C'est en 1955, quand les radiotélescopes permirent de découvrir que Jupiter était une source extrêmement puissante d'ondes radio, qu'on eut pour la première fois la preuve qu'une planète autre que la Terre possédait un champ magnétique. Les caractéristiques de ce champ, et celles de la magnétosphère qui en est une conséquence, sont aujourd'hui assez bien connues grâce, d'une part, aux observation […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/jupiter-planete/#i_24924

LANDAU LEV DAVIDOVITCH (1908-1968)

  • Écrit par 
  • Yakov SMORODINSKI
  •  • 2 075 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « L'œuvre scientifique et les publications »  : […] Lev Landau possédait, en matière de recherche, une étonnante intuition. Ses méthodes étaient très efficaces et d'une rare simplicité. Il utilisait un minimum d'appareil mathématique, même s'il n'hésitait pas à recourir à des modèles mathématiques complexes le cas échéant. Cet homme éminent est parvenu à des résultats appréciables dans presque tous les domaines de la physique. Certains portent son […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/lev-davidovitch-landau/#i_24924

L.H.C. (Large Hadron Collider)

  • Écrit par 
  • Lydia ROOS
  •  • 2 383 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « Naissance et objectifs du LHC »  : […] Le projet de l’Organisation européenne pour la recherche nucléaire – le Cern – de construire un collisionneur de hadrons est évoqué dès les années 1980. Le principal objectif est de découvrir et étudier le boson de Higgs, particule prédite par le modèle standard, cadre théorique de la physique des particules. En outre, le LHC doit permettre d’explorer les extensions théoriques de ce modèle, telle […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/large-hadron-collider/#i_24924

MAGNÉTOHYDRODYNAMIQUE (M.H.D.)

  • Écrit par 
  • Jean-Loup DELCROIX
  •  • 4 454 mots
  •  • 14 médias

Dans le chapitre « Magnétohydrodynamique des gaz totalement ionisés »  : […] Dans un gaz faiblement ionisé, les électrons et les ions sont localement couplés au gaz de particules neutres par les collisions, de sorte que le mélange de ces trois espèces de particules se comporte du point de vue hydrodynamique comme un fluide pur dont la vitesse v est essentiellement celle des particules neutres. Dans un gaz complètement ionisé, celles-ci ont complètement disparu, et on mont […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/magnetohydrodynamique/#i_24924

MAGNÉTOSPHÈRES

  • Écrit par 
  • Michel PETIT
  •  • 4 675 mots
  •  • 10 médias

Dans le chapitre « La population de la magnétosphère terrestre »  : […] La magnétosphère est peuplée d'électrons et d'ions qui constituent ce qu'on appelle un plasma. L'origine de ce plasma est double : une partie provient de l'ionosphère, c'est-à-dire de l'atmosphère de la Terre et l'autre provient du vent solaire, c'est-à-dire de l'atmosphère du Soleil. Les protons H + constituent l'espèce ionique dominante, mais on observe également des io […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/magnetospheres/#i_24924

MATIÈRE (physique) - États de la matière

  • Écrit par 
  • Vincent FLEURY
  •  • 5 801 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « Un état moins classique : le plasma »  : […] La matière est constituée d'atomes, eux-mêmes constitués d'un noyau central autour duquel se répartissent des électrons, sur des états d'énergie particuliers. Ces électrons peuvent être éjectés de leur atome s'ils se trouvent acquérir des énergies plus élevées que les énergies de liaison. L'éjection des électrons elle-même s'accompagne d'émission de lumière, comme l'éclair dans le ciel, la lumière […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/matiere-physique-etats-de-la-matiere/#i_24924

NUCLÉAIRE (PHYSIQUE) - Faisceaux d'ions lourds

  • Écrit par 
  • Marc LEFORT, 
  • Bernard PIRE
  •  • 7 204 mots
  •  • 5 médias

Dans le chapitre «  Les faisceaux d'ions lourds classiques »  : […] Pendant longtemps, les projectiles utilisés pour tenter d'explorer la structure des noyaux atomiques ont été soit les particules α (noyaux d'hélium He ++ ) émises par radioactivité naturelle de sources de radium, de polonium, etc., soit les atomes d'hydrogène ayant perdu leur électron (protons H + ) accélérés dans un champ électrique, soit les élec […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/nucleaire-physique-faisceaux-d-ions-lourds/#i_24924

PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Accélérateurs de particules

  • Écrit par 
  • Michel CROZON, 
  • Jean-Louis LACLARE
  •  • 3 503 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre «  Perspectives »  : […] L'utilisation de champs électriques oscillant à haute fréquence reste aujourd'hui l'unique méthode pratique pour accélérer des particules. Elle donne lieu à des installations d'assez grandes dimensions, souvent peu maniables, par exemple pour les usages médicaux. Pour créer des champs électriques transitoires plus élevés capables d'accélérer des particules, on cherche à utiliser les propriétés de […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/particules-elementaires-accelerateurs-de-particules/#i_24924

PLASMON

  • Écrit par 
  • Viorel SERGIESCO
  •  • 465 mots

Quasi-particule non concentrée, sans analogue classique corpusculaire, sans masse effective bien définie, utilisée en théorie quantique des plasmas pour décrire les états faiblement excités correspondant à des mouvements classiques collectifs (ondes électrostatiques ou oscillations du plasma). En fait, en théorie classique, un plasma permet la propagation de plusieurs types d'ondes, suivant l'exis […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/plasmon/#i_24924

RADIOASTRONOMIE

  • Écrit par 
  • André BOISCHOT, 
  • James LEQUEUX
  •  • 9 771 mots
  •  • 5 médias

Dans le chapitre « Les oscillations de plasma »  : […] À côté de l'effet synchrotron, où les électrons émettent d'une manière incohérente, existe une émission intense à partir d'électrons de faible énergie, si ceux-ci ont un mouvement d'ensemble périodique analogue aux courants électriques produits sur une antenne émettrice. C'est le cas, en particulier, des oscillations de plasma, qui peuvent être provoquées par le passage, dans un gaz ionisé, d'un […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/radioastronomie/#i_24924

RAYONNEMENT COSMIQUE - Rayons X cosmiques

  • Écrit par 
  • Monique ARNAUD, 
  • Robert ROCCHIA, 
  • Robert ROTHENFLUG
  •  • 6 545 mots
  •  • 10 médias

Dans le chapitre « Les étoiles »  : […] Les satellites d'astronomie X ont radicalement modifié notre vision des sources X stellaires. Auparavant, de telles émissions semblaient l'apanage d'un petit nombre d'objets stellaires « exotiques » et particulièrement énergétiques. L'observatoire Einstein a ainsi détecté cent quarante-trois étoiles émettrices de rayonnement X, de luminosité assez faible, variant de 10 18 […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/rayonnement-cosmique-rayons-x-cosmiques/#i_24924

SPECTROMÉTRIE DE MASSE

  • Écrit par 
  • Michel de SAINT SIMON
  •  • 7 086 mots
  •  • 6 médias

Dans le chapitre « Ionisation par plasma »  : […] C'est le type de source choisi lorsqu'il faut obtenir des courants ioniques de forte intensité, principalement pour la séparation isotopique. Le plasma résulte d'une décharge électrique dans un gaz à basse pression (de 10 —2 à 10 —1  Pa), confinée par un champ magnétique. Le plasma, électriquement neutre, est constitué d'ions positifs et d'électro […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/spectrometrie-de-masse/#i_24924

STARK EFFET

  • Écrit par 
  • Pierre MOYEN
  •  • 525 mots

Sous l'action d'un champ électrique, les niveaux d'énergie d'un atome sont perturbés et, par conséquent, les raies émises par cet atome sont modifiées. Elles sont décomposées en plusieurs composantes dont le centre de gravité peut être déplacé par rapport à la raie initiale. Cet effet, analogue à l'effet Zeeman, est beaucoup plus difficile à observer, car une source lumineuse est le plus souvent c […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/effet-stark/#i_24924

STRIPPING, physique

  • Écrit par 
  • Jean-Pierre MENDIBURU
  •  • 175 mots

On appelle « stripping » une réaction nucléaire où une partie du noyau projectile est, au cours de l'interaction, cédée au noyau cible. L'autre partie du projectile poursuit une trajectoire relativement peu perturbée dont la détection sert à signer la réaction. Par exemple : d  + P 31  →  p  + P 32 . Cett […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/stripping-physique/#i_24924

TEMPÉRATURES PHYSICO-CHIMIE DES HAUTES

  • Écrit par 
  • François CABANNES
  •  • 3 853 mots
  •  • 11 médias

Dans le chapitre « Fours à arc et fours à plasma »  : […] Le four à arc, qui a permis à Moissan les premières études physico-chimiques à 2 000  0 C, a acquis droit de cité dans l'industrie métallurgique et dans celle du verre : des fours de 75 000 kilowatts traitent 150 tonnes d'acier, les électrodes en graphite étant des cylindres de 60 centimètres de diamètre. Au laboratoire, le four à arc a beaucoup évolué vers le […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/physico-chimie-des-hautes-temperatures/#i_24924

THERMONUCLÉAIRE ÉNERGIE

  • Écrit par 
  • Robert DAUTRAY, 
  • Pascal GARIN, 
  • Michel GRÉGOIRE, 
  • Guy LAVAL, 
  • Jean-Paul WATTEAU, 
  • Joseph WEISSE
  •  • 19 239 mots
  •  • 33 médias

Dans le chapitre « Autres mécanismes d'absorption »  : […] En fait, les mécanismes d'absorption ne se limitent pas au bremsstrahlung inverse et sont plus complexes. Le comportement du plasma dans son ensemble, dit « collectif », est à l'origine de cette complexité. En particulier, le rayonnement laser peut entrer en résonance avec le plasma au voisinage de la densité de coupure pour laquelle, comme cela a été rappelé, pulsations du rayonnement électromag […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/energie-thermonucleaire/#i_24924

TURBULENCE

  • Écrit par 
  • Fabien ANSELMET, 
  • Michel COANTIC, 
  • Gérard TAVERA
  •  • 24 115 mots
  •  • 43 médias

Dans le chapitre « La turbulence plasma et la fusion contrôlée »  : […] L'état de la matière dans l'Univers est souvent celui d'un gaz plus ou moins complètement ionisé, qu'il s'agisse des plasmas chauds des étoiles où les mouvements des ions et des électrons sont dominés par les forces électromagnétiques, ou des plasmas froids des espaces interplanétaires et interstellaires, où ces mouvements sont aussi affectés par des collisions diffusionnelles, comme dans les gaz […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/turbulence/#i_24924

ULTRAVIOLET

  • Écrit par 
  • Jacques ROMAND, 
  • Boris VODAR
  •  • 4 447 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « Rayonnement solaire-plasmas »  : […] Les radiations extraterrestres qui parviennent au niveau du sol sont limitées à 300 nm par l'absorption due à l'ozone atmosphérique (entre 30 et 50 km d'altitude) dont la formation et l'équilibre sont régis par des mécanismes physico-chimiques où intervient l'oxygène atomique produit par la dissociation de l'oxygène moléculaire de l'atmosphère sous l'action du rayonnement ultraviolet solaire lui- […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/ultraviolet/#i_24924


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Aurore australe

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James Van Allen a démontré l'existence de zones («ceintures») où le champ magnétique terrestre piège les particules (électrons et protons) venues de l'espace Cette ionisation crée un plasma électromagnétique semblable à celui qui est responsable des aurores polaires, comme cette aurore... 

Crédits : NASA

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États de la matière

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La glace l'eau et la vapeur d'eau sont trois états différents formés à partir de la même molécule H20 On passe d'un état à un autre en changeant de température sans modifier la pression ou en changeant la pression : solide, liquide, gaz sont trois phases qui coexistent en généralLe... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Mouvement de convection du plasma magnétosphérique

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Les mouvements de convection du plasma magnétosphérique (coupe équatoriale) 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Simulation numérique de l'interaction d'un laser avec un plasma

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Simulation numérique de l'interaction à très haut flux du rayonnement laser avec un plasma : plasma plan (cible x - y, infinie suivant la direction perpendiculaire à la figure) de densité égale à 4 fois la densité de coupure nc ; rayonnement laser à 1 mictomètre venant de la gauche et... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Aurore boréale

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Les aurores boréales sont observables lors d'orages magnétosphériques, c'est-à-dire quand les émissions de particules provenant du Soleil ionisent les hautes couches de l'atmosphère, les transformant à l'état de plasma, comme ici en Islande (au-dessus du lac Jökulsárlón) 

Crédits : J. A. Davis/ Shutterstock

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Irving Langmuir et E. D. MacArthur

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Irving Langmuir (à droite), Prix Nobel de chimie 1932, examine avec E D MacArthur une copie de la lampe thermo-ionique inventée par Edison Plus à droite, on peut voir son tube à haut vide qu'il conçut en 1912 pour ses recherches sur les flux d'électrons, lesquelles eurent de nombreuses... 

Crédits : Encyclopaedia Britannica, Inc

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Sinclair Lewis, Frank Kellogg, Albert Einstein et Irving Langmuir

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De gauche à droite, Sinclair Lewis (1885-1951), Prix Nobel de littérature 1930, Frank Kellogg (1856-1937), Prix Nobel de la paix 1929, Albert Einstein (1879-1955), Prix Nobel de physique 1921, et Irving Langmuir (1881-1957), Prix Nobel de chimie 1932 

Crédits : Hulton Getty

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Aurore australe
Crédits : NASA

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États de la matière
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Mouvement de convection du plasma magnétosphérique
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Simulation numérique de l'interaction d'un laser avec un plasma
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Aurore boréale
Crédits : J. A. Davis/ Shutterstock

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Irving Langmuir et E. D. MacArthur
Crédits : Encyclopaedia Britannica, Inc

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Sinclair Lewis, Frank Kellogg, Albert Einstein et Irving Langmuir
Crédits : Hulton Getty

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