dimanche 30 mars 2014

Tahiti: le ciel des vacances

Les deux semaines de vacances de mars-avril 2014 viennent de commencer et, si la météo le permet, c'est l'occasion de passer un peu de temps le soir à regarder les étoiles.

La Voie Lactée à gauche, et les deux nuages de Magellan à droite, qui sont en fait deux galaxies voisines.

Les images ci-dessous montrent la voûte céleste visible depuis Tahiti (ou Raiatea, Bora Bora,...)   si on s'allonge sur le sol, par exemple la Terre vers le nord, et les pieds au sud.

L'horizon tout autour forme alors un cercle et l'ensemble de la voûte céleste un disque rempli d'étoiles.

Au centre, tout en haut, le zénith.


1°) le ciel étoilé de fin mars- mi avril 2014 vers 21h en temps local.




Peu de différence entre ses deux dates, sauf la Lune qui, au zénith vers minuit, sera présente à la mi-avril
sous sa forme gibbeuse (plus de 50% éclairée)

Saturne vient de se lever à l'Est et va monter de plus en plus haut dans le ciel.

Les 2 nuages de Magellan (cercles verts au sud) sont visibles.

La zone en rouge correspond à la Voie Lactée, notre galaxie.

Les tourbillons bleus sont des galaxies (uniquement visibles au télescope)



2°) Même date mais à 23 h cette fois





La constellation du Scorpion vient de se lever. Son étoile principale orangée est Antarès 
(= Anti-Arès, la rivale de Mars, à cause de sa couleur)

En tahitien, le Scorpion (animal inconnu ici) est l'hameçon de Maui et Antarès est Anahoa.

Mars est maintenant presque au zénith.

La Grande Ourse est bien visible au nord, mais assez basse tout de même sur l'horizon.

Jupiter se rapproche de l'horizon ouest pour y disparaître,  tout comme la constellation d'Orion. 


3°) le système solaire en ce moment (mars-avril 2014)


On notera le rapprochement Terre-Mars, qui sera plus prononcé le 14 avril prochain.

Elles ne seront alors distantes que de 92,4 millions km ce jour là.

Voici déjà ce que cela donne actuellement avec un (bon) télescope d'amateur:



Et avec une sonde spatiale...



La prochaine opposition - car c'est le nom officiel de ce genre de rapprochements - se déroulera
dans 780 jours et sera meilleure, du fait du caractère elliptique des deux orbites.




4°) Ce que l'on verra:

A l'est vers 21h:


La planète Mars (orangée) et l'étoile Spica (bleue)  situées côte à côte, et dont le contraste
de couleurs est saisissant, viennent de se lever.


Au même moment  voici le ciel situé de l'autre côté à l'Ouest.


Les Pléïades vont bientôt se coucher. Elles se coucheront de plus en plus tôt et finiront par le faire
en même temps que le Soleil en mai.

Selon l'ancien calendrier Polynésien, ce sera la fin de la période d'abondance.

Pour trouver les Pléïades, ce petit amas de jeunes étoiles (seulement quelques millions d'années d'existence...),
il suffit de prolonger virtuellement la ceinture d'Orion, faite avec ses trois étoiles alignées.


Au petit matin, vers l'Est:


L'astre qui brille très fort le matin est la planète Vénus. 


5°) Les étoiles filantes: il y en a en réalité tout le temps, mais surtout après minuit.

La prochaine "pluie d'étoiles filantes" sera de mi-avril vers fin avril, du côté de la constellation de la Lyre, vers le nord.





Elections municipales 2014: calculs assistés par ordinateur

Pour comprendre la repartition des sieges: Faites d'abord Polytechnique....



D'un point de vue mathématiques, rien de plus ludique que les élections municipales et européennes, scrutins proportionnels plurinominaux où le nombre de sièges attribué à chaque liste dépend (principalement) du nombre de voix recueillies.

Les années en 2 et en 7, réservées à la présidentielle et aux législatives sont autrement moins amusantes: le vainqueur est élu, ses challengers malheureux repartent bredouilles, les calculatrices restent au vestiaire.

Un scrutin comme celui des municipales est d’autant plus passionnant mathématiquement que le nombre de sièges qu’obtiendra chaque liste au conseil municipal est loin d’être simplement proportionnel au pourcentage effectué.

D’abord parce qu’il y aurait peu de chances que cela tombe «juste», et qu’il faut bien trouver un moyen de répartir les miettes restantes; ensuite parce que la liste arrivée première a droit à un bonus non négligeable (la moitié des sièges) afin de pouvoir mener la politique envisagée. De ce fait, le calcul permettant de répartir les sièges est légèrement plus complexe qu’un bon vieux produit en croix.

Exemple: bien que n’ayant réuni «que» 61% des suffrages exprimés lors de son élection à la mairie de Bordeaux dimanche 23 mars, Alain Juppé aura la joie de voir les membres de sa liste occuper 52 des 61 sièges du conseil municipal de la ville, soit plus de 85% des sièges.

Alors que 61% de ..61 fait 37,21 ce qui donnerait 37 ou 38 sièges en toute logique.

Mais le bonus est passé par là (ce qui permet de prendre plus facilement des décisions dans les conseils municipaux).

Dans l’article qui suit, on imagine ce qui aurait pu se produire à Bordeaux selon le choix de la méthode à adopter: les variations sont évidemment minimes mais bel et bien existantes.

EXEMPLE: Les chiffres à Bordeaux


61 sièges à pourvoir. Le vainqueur (Alain Juppé) en remporte automatiquement la moitié (arrondie à l’entier supérieur –on arrondit à l'entier inférieur quand le nombre est inférieur à quatre, par exemple dans le IIIe arrondissement de Paris), soit 31. Il reste donc 30 sièges à répartir.



Les listes ayant réuni moins de 5% des suffrages exprimés ne sont pas comptabilisées dans les calculs. Restent donc 30 sièges à répartir entre 3 listes: celles d’Alain Juppé, Vincent Feltesse (PS) et Jacques Colombier (FN), dont les voix seront qualifiées par la suite comme «utiles» (dans le sens où, contrairement à celles de leurs adversaires ayant fait moins de 5%, elles sont nécessaires à la suite de nos calculs).

Pour les répartir, on distingue deux grand types de méthodes: celles dites à plus fort reste et celles dites à plus forte moyenne.


Méthode de Hare: si la France élisait ses conseillers municipaux

comme les eurodéputés italiens


La première des trois méthodes de répartition à plus fort reste, la méthode de Hare, est née du cerveau de Thomas Hare, réformiste britannique du XIXème qui popularisa la représentation proportionnelle sur une grande partie de la planète grâce à un algorithme plutôt simple à manipuler. Elle a été lentement mais sûrement abandonnée (sauf pour les élections européennes en Italie et en Allemagne), à cause du paradoxe de l’Alabama, résultat d’une expérience menée en 1880 qui montre que l’augmentation du nombre de sièges à pourvoir peut étrangement mener à la diminution du nombre de sièges attribués à certaines listes.

Ici, comme dans toutes les méthodes d'ailleurs, on calcule un quotient électoral (QE) égal au nombre de voix «utiles» (n) divisé par le nombre de sièges: il est d'environ 2.278 dans le cas de Bordeaux. Pour calculer le nombre de sièges obtenu par chaque liste (S1), on divise son nombre de voix par le quotient électoral et on arrondit à l’entier inférieur. On calcule ensuite le reste de cette division et le plus grand reste fait gagner un siège à la liste concernée (S2). S’il reste d’autres sièges à attribuer, on poursuit sur ce mode…


Méthode de Hagenbach-Bischoff: si la France élisait ses conseillers municipaux 

comme les eurodéputés belges


Une autre méthode est celle de Hagenbach-Bischoff, physicien suisse qui s'intéressa aux travaux de Hare presque par hasard et finit par en proposer une variante où on divise le nombre de voix par le nombre de sièges à pourvoir plus 1 (soit 31 à Bordeaux), d'où un quotient électoral moins élevé.

Cette variation est née du constat suivant: augmenter artificiellement le diviseur dans le calcul du quotient électoral, c’est réduire ce quotient, donc réduire le nombre de votes nécessaires pour obtenir un siège. L’objectif de Hagenbach-Bischoff n’est pas de favoriser les petites listes (on le voit d’ailleurs sur l’exemple de Bordeaux), mais de rendre la colonne s1 de notre tableau plus efficace: un quotient électoral plus faible est souvent synonyme d’un plus grand nombre de sièges attribués au premier tour de la méthode.

Pour Bordeaux, cette méthode, utilisée par quelques pays comme la Suisse, la Belgique et le Luxembourg, notamment pour les élections européennes. permet effectivement à la liste Juppé de gagner d’entrée un siège supplémentaire, mettant fin à la répartition avant même la deuxième étape.



Méthode de Droop: si la France élisait ses conseillers municipaux

comme les députés sud-africains


Variante de cette méthode, la méthode de Droop (du nom de Henry Richmond Droop, mathématicien anglais de la fin du XIXème) calcule le quotient électoral de la même manière avant de lui ajouter 1 puis d’arrondir à l’entier inférieur, soit ici 2.205. Utilisée en Afrique du Sud, elle est décrite par les spécialistes comme la méthode à plus petit quotient électoral (donc favorisant les petites listes) permettant de ne pas distribuer plus de sièges que le nombre autorisé.

Son intérêt est donc réellement d’ordre mathématique: c’est la plus parfaite optimisation de la méthode à plus fort reste, puisque tout quotient électoral plus petit risquerait de mener à la distribution d’un trop grand nombre de sièges.

Méthode Imperiali: si la France élisait ses conseillers municipaux

comme les députés équatoriens


Une autre méthode possible est due au politicien belge Pierre Imperiali, qui la popularisa à la fin du XIXème: pour le quotient électoral, on divise à présent le nombre de voix par le nombre de sièges à pourvoir, augmenté de 2, soit un résultat d'un peu moins de 2.167.


Elle a un inconvénient avéré: elle peut aboutir à la distribution d’un trop grand nombre de sièges. C’est le cas ici, puisque 62 sièges sont distribués alors que 61 sont disponibles. Dans cette situation, il est conseillé de revenir à la méthode précédente (ou plutôt à sa variante décrite plus haut, la méthode de Droop).

Discutable mathématiquement puisqu’inutilisable dans une partie des cas, la méthode proposée par Imperiali vise à être encore plus efficace en terme de nombre d’étapes que celles de Hagenbach-Bischoff et Droop: en réduisant encore le quotient électoral, on vise à distribuer un grand nombre de sièges d’entrée. C’est parfois vrai, parfois similaire, parfois bon à jeter à la poubelle (comme ici).

Le désir d’optimisation à outrance finit par trouver des limites mathématiques qu’il n’est pas bon de franchir. Après l’abandon de cette méthode par l’Italie, qui l’utilisa jusqu’en 1993 pour la constitution de sa Chambre des députés, seul l’Équateur continue en fait de l’utiliser, quitte à devoir se rabattre sur les précédentes en cas de résultats impossibles…


La méthode de Jefferson ou d'Hondt, celle utilisée en France


Utilisant également le quotient électoral (celui de Hare est le plus souvent utilisé), les méthodes à la plus forte moyenne, aujourd'hui les plus utilisées, basent la répartition des sièges restants sur cette simple question: si on ajoutait un siège à chaque liste, laquelle aurait alors le plus grand nombre de voix par siège? La liste en question remporte alors le siège proposé.

Là encore, plusieurs méthodes existent. La première est baptisée méthode de Jefferson, et doit son nom à Thomas Jefferson lui-même, président des Etats-Unis de 1801 à 1809 –même s’il est permis de douter du fait qu'il l'a trouvée tout seul.


Une de ses variantes est la méthode d'Hondt, du nom d'un avocat, juriste et mathématicien belge. Comme il y a trente sièges à attribuer, on anticipe en calculant la moyenne de voix par siège en divisant chaque nombre de voix par tous les nombres entre 1 et 30. 

Les 30 meilleures moyennes obtenues (en italique ci-dessous) remportent les sièges vacants…


Ces deux méthodes sont en fait mathématiquement identiques: seule la procédure diffère. De nos jours, il arrive d’ailleurs que leurs deux noms se trouvent confondus, alors que c’est techniquement la méthode de Jefferson, plus claire et plus concise, qui est en fait employée.

La méthode Sainte-Laguë: si la France élisait ses conseillers municipaux 

comme des députés allemands


En 1910, le mathématicien André Sainte-Laguë, par ailleurs spécialiste de la théorie des graphes, reprend le principe de la méthode d’Hondt en l’affectant de coefficients. Les nombres 1 à 30 des colonnes des tableaux précédents sont alors remplacés par les 30 premiers nombres impairs, c’est-à-dire 1, 3, et ainsi de suite jusqu’à 59. Ces coefficients ont été choisis par le mathématicien en partant du constat que le nombre de sièges n’avait pas une importance si élevée sur le pouvoir de décision.

Certains pays (Allemagne, Bosnie-Herzégovine, Norvège, Nouvelle-Zélande, Suède, Danemark...) emploient aujourd'hui cette méthode, mais dans sa version dite modifiée, en remplaçant le coefficient 1 par 1,4, pour aplanir à nouveau les écarts.


La méthode de Sainte-Laguë s’apparente à un bricolage en règle de la méthode d’Hondt, les coefficients semblant avoir été choisis expérimentalement dans un but précis et honorable: celui de laisser davantage d’espace aux listes les moins populaires.

Choisir des coefficients plus espacés (on passe ici de 1…30 à 1…59) permet en effet de faire chuter plus rapidement la moyenne des gros candidats. On imagine que cette utilisation des nombres impairs semblait pour Sainte-Laguë constituer le plus juste des choix.

Différences et paradoxes


Si aucune de ces méthodes n'influerait sur le nombre de sièges à attribuer à la liste FN de Jacques Colombier (2), l’un des sièges bascule selon les méthodes entre la liste d’Alain Juppé et celle de Vincent Feltesse.

Le procédé en vigueur en France permet donc à madame Marie-Françoise Lire, 52ème sur la liste UMP, de damer le pion à madame Emmanuelle Fourneyron, 8ème sur la liste PS, qui aurait sans doute préféré que les méthode de Hare ou de Sainte-Laguë soient employées…

La preuve que le système électoral retenu est tout sauf neutre, d'autant que les différentes méthodes retenues sont généralement assorties d'un seuil de représentation: aux municipales, il faut figurer sur une liste recueillant au moins 10% lors du tour décisif pour obtenir des élus.

A Paris, les 6,26% d'électeurs du FN ne seront aussi pas représentés. Cela pourrait aussi être le cas des 4,94% d'électeurs du Parti de gauche, selon le score que réalisera la seule candidate du parti qui a dépassé les 10%, Danielle Simonnet, en triangulaire face à l'UMP et au PS dans le XXe arrondissement.

Comme le prouve le simulateur électoral de Slate.fr, si elle réalise pile 12% des voix, elle obtiendra 1 siège sur les 14 disponibles si la liste PS réalise:

  • entre 40% et 48% des voix
  • entre 52% et 60% des voix
  • entre 64% et 72% des voix
En revanche, elle repartira bredouille si la liste PS réalise:
  • entre 36% et 40% des voix
  • entre 48% et 52% des voix
  • entre 60% et 64% des voix
Une situation ubuesque qui prouve que le modèle mathématique idéal pour les proportionnelles reste encore à inventer.





Aujourd’hui, les électeurs de Taiarapu-Est Faaone (Tahiti) devront départager six listes.
C'est le seul cas d'une sexangulaire en France.
Isidore Picard, le candidat arrivé la semaine dernière en tête du premier tour de Taiarapu-Est Faaone (Tahiti), n'a que 82 voix d'avance sur le sixième. 

Le point commun entre ces six concurrents: ils sont parvenus à dépasser le seuil des 10% qui permet de se qualifier pour le second tour des élections municipales.

Parmi les 36.000 communes de France, seul ce village de l'océan Pacifique organisera dimanche une sexangulaire. Les candidats n'ont pas réussi à s'entendre pour fusionner certaines listes.

Cet engouement fait du conseil municipal de Taiarapu-Est Faaone, le plus disputé de France.


Il n'y a pourtant que cinq sièges à pourvoir.

samedi 29 mars 2014

Sunspot AR12017: classée X

La tache solaire AR12017, actuellement dirigée vers la Terre, vient à l'instant de relâcher une éruption de classe X1.

D'après la NASA, elle a même encore suffisamment d'énergie pour en libérer d'autres dans les prochains jours.

Rappelons qu'il y a trois grandes catégories par puissance croissante (C, M et X), elles-mêmes comportant une échelle de 1 (faible) à 9.

Le Solar Dynamics Observatory (SDO) de la NASA a capturé le flash suivant, dans la longueur d'onde de l'ultra-violet extrême, aujourd'hui 29 mars 2014 à 17h52 TU (donc 7h52 ce matin heure de Tahiti, et 18h52 heure de Paris)

Le petit rond blanc représente le Soleil...




Voici le flash de l'éruption:







Une tache solaire est une zone de la "surface" solaire qui est plus froide (4000°C au lieu de 6000°C) et magnétisée. Elles sont souvent le pied des protubérances.


Voici le Soleil en quasi-direct dans différentes longueurs d'onde:





Et les taches solaires sur la face du Soleil qui est actuellement dirigée vers la Terre:



Les derniers éléments montrent que la CME était légèrement dirigée vers la Terre, ce qui provoquera (encore!) des aurores polaires dans les régions extrêmes boréales (au nord) et australes ( au sud).


Ce qui est bien avec les aurores polaires, c'est qu'on peut les prévoir 3 ou 4 jours à l'avance:

1°) On observe le Soleil (par internet)

2°) En fonction de la météo des pays concernés,  on prend un billet d'avion pour 
la Suède, la Finlande, le grand nord Canadien, l'extrême sud du Chili et de l'Argentine, etc... pour 3 jours ou 4 jours plus tard

3°) On profite du spectacle et on fait des photos ...

4°) On me les envoie.


dimanche 23 mars 2014

Elections municipales 2014

Aujourd'hui dimanche 23 mars 2014 ont lieu un peu partout en France et

dans les DOM TOM les élections municipales.

Pour accéder aux résultats commune par commune:




Mais qui dit  Election  dit  sondage...

Et qui dit  sondage  dit  Intervalle de confiance ...


Rappel : Le candidat Monsieur Chuilmeyer veut connaître son probable résultat aux très prochaines élections. Il fait donc réaliser un sondage sur un échantillon de n personnes (représentatives de l'ensemble de ses administrés: même proportion d'hommes, de femmes, de jeunes, de vieux, etc...)

Parmi ces personnes, X d'entre-elles disent vouloir voter pour lui.

ce qui donne une fréquence f = X / n

Il y a alors 95% de chances que la vraie (et inconnue) proportion p de personnes qui vont voter pour lui soit dans l'intervalle dit "de confiance à 95%":


Dont l'amplitude est: A =



Exemple: n = 800 et X = 380

La fréquence f est  f = 380 / 800 = 0,475 soit 47,5%, nettement inférieure à 50%

Et l'intervalle de confiance est I = [ 0,439  ; 0,510] 

Dont l'amplitude est A = 0,071 soit 7,1%

Il y a donc 95% de chances que son vrai résultat, le jour de l'élection, soit dans cet intervalle,
 et tout n'est donc pas perdu pour lui.

Il y a tout de même 5% de chances qu'il n'y soit pas. D'un côté, ou de l'autre.

Si l'on veut réduire l'amplitude A, il faut augmenter n, c'est-à-dire la taille de l'échantillon.

Ainsi, si l'on veut réduire l'amplitude à seulement 4%, soit 0,04 il faudra réaliser un sondage sur
n = (2/A)²  = 2 500 personnes 

Ce sera bien plus précis, mais aussi et surtout bien plus cher car les sondages sont loin d'être gratuits...


Voici un programme pour les TI-82, 83 etc..




PROGRAM: INTCONF
:Input "F:", F
:Input "N:",N
:Disp F- 1/N^0.5
:Disp F+1/N^0.5
:Disp: "Amplitude:", 2/N^0.5


Remarques:  a) Input et Disp (display= afficher en anglais) se trouvent dans PRGM /  E/S (entrée/sortie) ou I/O (IN/OUT)

b) la racine carrée de N s'obtient avec N^0.5
c) la virgule "," est celle de la touche virgule, au dessus du 7.



Pour l'intervalle de fluctuation asymptotique à 95%, où l'on pense connaître la proportion p (mais on veut quand même la vérifier), voir mon article:




samedi 22 mars 2014

Un chapelet de taches solaires

En ce moment, une longue ligne de taches solaires (comme celle représentée ci-contre, grande comme la Terre entière) s'étire actuellement le long de l'hémisphère sud du Soleil.

Observer la tache ci-contre, et les granules qui sont tout autour, comme des grains de maïs: chacun a à peu près la taille de la France.

Parmi toutes ces taches, au moins deux d'entre elles, (AR12010 et AR12014), sont le siège de champs magnétiques de type beta qui peuvent provoquer des éruptions de classe M, donc d'intensité moyenne 

(C: faible, M= moyenne, X = fort)

A noter que pour chaque classe (C,M et X), il existe une sous-échelle de 1 (faible) à 9 (fort)

Avec les images obtenues ces derniers jours par les multiples sondes spatiales qui scrutent en permanence le Soleil, le SDO (Solar Dynamics Observatory) de la NASA a réalisé aujourd'hui le gif suivant:





La plupart de ces taches sont dirigées vers notre planète, donc si l'une d'elles devait provoquer une éruption, la matière alors éjectée se dirigerait vers la Terre, qu'elle atteindrait en 3 ou 4 jours.







Lorsque cela se produit, les particules émises (protons, électrons, etc..) et qui arrivent sur Terre, sont captées par le champ magnétique terrestre qui les dirige vers les pôles nord et sud de notre planète.

Arrivées là, elles entrent en contact avec les molécules de l'atmosphère terrestre, lesquelles, pour perdre l'énergie ainsi soudainement reçue, émettent des photons, donc de la lumière, dans différentes longueurs d'ondes (souvent du vert, mais aussi parfois du bleu, du rouge, violet, ou même du jaune)



Les habitants des régions nordiques ont alors la chance d'admirer de splendides aurores polaires.




Pour ce week end, l'agence NOAA  estime à 45% la probabilité d'avoir une éruption de classe M, et à 5% celle d'en avoir une de classe X




Voici un très beau time-lapse d'aurores polaires, comme il en existe beaucoup sur internet:




Le 23 juillet 2012, une éruption géante et quatre fois plus rapide que la normale a frôlé la Terre (A une semaine près, la Terre était dans la zone en question).

L'éruption était d'une intensité similaire à celles de 1859 (désignées sous le terme "the Carrington Event") et qui avaient permis pour la première fois de faire le lien entre des éruptions solaires, vues en direct par un astronome (Richard Carrington, à Londres), et les aurores polaires engendrées peu après.

Celles-ci furent d'ailleurs si intenses et colorées qu'elles purent être vues dans toute l'Europe, en Amérique, à Hawaii, et même parait-il jusqu'à Tahiti !


Certaines lignes et appareils télégraphiques de l'époque prirent feu.


Si l'éruption du 23 juillet 2012 -  d'une même intensité donc -  avait heurté la Terre, on estime que les dégâts en satellites, ordinateurs, serveurs, lignes électriques, etc... auraient coûté dans les 2000 milliards de $, soit 20 fois les dégâts du cyclone Katrina.


Un peu partout dans le monde, beaucoup d'appareils comme des satellites ou simplement des gros transformateurs électriques auraient mis des années à être reconstruits.


Et pourtant le cycle solaire actuel est faible. D'une période de 11 ans, son maximum était en 2013 et fut l'un des moins puissants des récentes décennies. 





Voici l'était actuel du cycle solaire, automatiquement ré-actualisé chaque mois:





Puis les images du Soleil, en quasi-direct, automatiquement ré-actualisées toutes les 3h:

* Le Soleil dans la longueur d'onde de l'hydrogène:




* Le même dans la longueur d'onde du calcium:




* Et enfin les taches solaires actuelles:



Celles dirigées vers la Terre



Et celles qui sont de l'autre côté, et qui arriveront dans quelques jours (13 jours maxi)
Données: une sonde spatiale située de l'autre côté et qui nous envoie les images.


Avec le monde technologique que nous avons dorénavant, si une éruption de type "Carrington" devait arriver au moment d'un maximum solaire digne de ce nom, tous les avions actuels cesseraient de fonctionner, ainsi que les téléphones, fixes ou mobiles, Gps, les ordinateurs, les voitures, trains, appareils hospitaliers, bref, tout ce qui utilise l'électricité ou l'électronique.

Bien plus grave encore pour certains:  Facebook, Twitter et les autres "réseaux sociaux" comme on les appelle, ne fonctionneraient plus du tout !





Mais pour essayer d'appréhender vraiment ce que ça pourrait devenir, le mieux est de relire Ravage, de Barjavel.