Méthodes et Pratiques Scientifique

Transcription

1 s Méthodes et Pratiques Scientifique Septembre 2011 Lycée Jean Perrin MPS.1

2 Thèmes 1 Sciences et investigation policière s MPS.2

3 Thèmes 1 Sciences et investigation policière s 2 Sciences et prévention des risques d origine humaine MPS.2

4 Organisation 3 professeurs : Mathématiques, Physique-Chimie, Svt s MPS.3

5 Organisation 3 professeurs : Mathématiques, Physique-Chimie, Svt s 3 groupes qui tournent entre chaque matière groupe 1 groupe 2 groupe 3 semaine 1 MDL MDL MDL semaine 2 Math Physique Svt semaine 3 Svt Math Physique semaine 4 Physique Svt Math semaine 5 Math Physique Svt semaine 6 Svt Math Physique MPS.3

6 Evaluation s pas de note appréciation sur bulletin scolaire sous deux aspects un travail rendu à temps maîtrise des compétences scientifiques MPS.4

7 à la fin de chaque séance Déposer un fichier informatique en l envoyant sur le site du lycée Chamilo s CHAQUE ÉLÈVE DOIT RENDRE UN FICHIER, MÊME DANS LE CAS D UN TRAVAIL PAR GROUPE MPS.5

8 un petit : les enquêtes policières s MPS.6

9 L : les faits Nous sommes au milieu du printemps, dans une ville moyenne. Le soir du jeudi 21 avril, une dame habitant un appartenant situé au troisième étage d un immeuble entouré d allées et de jardins, entend des cris et des bruits forts dans le studio au dessus de chez elle. s MPS.7

10 L : les faits s Cet appartement est habité par Monsieur X. Cet homme discret, qui travaille dans une entreprise de chimie, vit seul dans cet appartement. Inquiète, la voisine appelle au téléphone la soeur de Monsieur X. Celle -ci arrive rapidement sur les lieux. MPS.7

11 L : les faits Après plusieurs coups de sonnette infructueux, elle ouvre l appartement avec un double des clés en sa possession. Elle découvre alors un grand désordre dans l appartement et constate l absence de son frère. Très inquiète, elle appelle la police. s MPS.8

12 L : les faits s En arrivant sur place, les policiers estiment la situation suffisamment grave pour avertir le commissariat qui contacte le procureur. Celui-ci commande l intervention immédiate des techniciens de la police scientifique. MPS.8

13 L : les faits s En arrivant sur place, les techniciens photographient les lieux : un lit défait dans un angle du studio, un coin-cuisine rempli de vaisselle renversée, un bureau en désordre jonché de papiers sous une fenêtre ouverte, un canapé, une télévision à écran plat accroché au mur, des vêtements sur le sol ainsi qu un sac de sports et des clubs de golf, une plante Puis, ils repèrent et prélèvent différents indices : MPS.8

14 L : les indices Indice 1 : plusieurs tâches de sang frais sur le mur et au sol. s MPS.9

15 L : les indices Indice 1 : plusieurs tâches de sang frais sur le mur et au sol. Indice 2 : à côté du bureau, une corbeille à papier contenant un papier froissé en boule sur lequel figure une série de mots incompréhensibles. s MPS.9

16 L : les indices Indice 1 : plusieurs tâches de sang frais sur le mur et au sol. Indice 2 : à côté du bureau, une corbeille à papier contenant un papier froissé en boule sur lequel figure une série de mots incompréhensibles. Indice 3 : une pierre arrondie sur le bureau. s MPS.9

17 L : les indices Indice 1 : plusieurs tâches de sang frais sur le mur et au sol. Indice 2 : à côté du bureau, une corbeille à papier contenant un papier froissé en boule sur lequel figure une série de mots incompréhensibles. Indice 3 : une pierre arrondie sur le bureau. Indice 4 : un mégot de cigarette dans le pot de la plante verte. s MPS.9

18 L : les indices Indice 1 : plusieurs tâches de sang frais sur le mur et au sol. Indice 2 : à côté du bureau, une corbeille à papier contenant un papier froissé en boule sur lequel figure une série de mots incompréhensibles. Indice 3 : une pierre arrondie sur le bureau. Indice 4 : un mégot de cigarette dans le pot de la plante verte. Indice 5 : au pied du canapé, un verre vide contenant une poudre blanche, et un tube de paracétamol sur la table basse. s MPS.9

19 L : les indices Indice 1 : plusieurs tâches de sang frais sur le mur et au sol. Indice 2 : à côté du bureau, une corbeille à papier contenant un papier froissé en boule sur lequel figure une série de mots incompréhensibles. Indice 3 : une pierre arrondie sur le bureau. Indice 4 : un mégot de cigarette dans le pot de la plante verte. Indice 5 : au pied du canapé, un verre vide contenant une poudre blanche, et un tube de paracétamol sur la table basse. Indice 6 : des phanères (poils ou cheveux). Tous ces indices sont rapportés au laboratoire afin d être étudiés. s MPS.9

20 L : les faits Par ailleurs, des interrogations sont menées auprès des membres de la famille et dans l entreprise du disparu. La famille confirme que Monsieur X est un homme solitaire. Dans son entreprise, on informe les policiers que Monsieur X travaille actuellement sur une nouvelle molécule entrant dans la composition d une crème antirides révolutionnaire. C est peut-être une piste à creuser... s MPS.10

21 L : les faits s Quelques semaines plus tard, Monsieur X n est toujours pas réapparu. La première partie de l enquête a fourni une adresse où se sont rendus les enquêteurs : il s agit d une maison entourée d un jardin clos. Après enquête rapide, il s avère que cette maison est louée par un Anglais, nommé Pat Reckler. La demeure semble inocuppée. Le procureur aurorise les policiers à y pénétrer en compagnie des techniciens de la police. MPS.10

22 L : les faits s Pendant ce temps, les mathématiciens de la section balistique ont été mobilisés pour identifier le point d où a pu être lancée la pierre trouvée chez Monsieur X. MPS.10

23 L : les indices s Indice 7 : traces de sang MPS.11

24 L : les indices s Indice 7 : traces de sang Indice 8 : des empreintes digitales MPS.11

25 L : les indices s Indice 7 : traces de sang Indice 8 : des empreintes digitales Indice 9 : des phanères MPS.11

26 L : les indices s Indice 7 : traces de sang Indice 8 : des empreintes digitales Indice 9 : des phanères Indice 10 : dans la corbeille de la messagerie électronique, parmi des mails d échanges anodins, un mail codé MPS.11

27 L : les indices s Indice 7 : traces de sang Indice 8 : des empreintes digitales Indice 9 : des phanères Indice 10 : dans la corbeille de la messagerie électronique, parmi des mails d échanges anodins, un mail codé Indice 11 : résultats des premières études sur la trajectoire de la pierre. MPS.11

28 L : les faits C est alors qu intervient un rebondissement important dans l enquête. Un promeneur a fait une découverte macabre dans un bois situé à une trentaine de kilomètres de la ville : s au pied d un escarpement rocheux, en partie recouvert de feuilles, gisait un corps dont la mort remontait visiblement à plusieurs jours. MPS.12

29 L : les faits s Arrivés sur les lieux, les gendarmes font le lien avec la disparition de Monsieur X, et appellent aussitôt les policiers chargés de l enquête. Malgré l état avancé de décomposition du cadavre, ceux-ci l identifient et chargent les techniciens de la police scientifique d un relevé d indices. Le corps est emporté à l institut médicolégal pour autopsie et prélèvement d indices supplémentaires. MPS.12

30 L : les indices s Indice 12 : différents espèces d insectes nécrophages recueillis sur le corps MPS.13

31 L : les indices s Indice 12 : différents espèces d insectes nécrophages recueillis sur le corps Indice 13 : de la terre collée sous les semelles des chaussures du corps MPS.13

32 L : les indices s Indice 12 : différents espèces d insectes nécrophages recueillis sur le corps Indice 13 : de la terre collée sous les semelles des chaussures du corps Indice 14 : des phanères sur ses vêtements MPS.13

33 L : les indices s Indice 12 : différents espèces d insectes nécrophages recueillis sur le corps Indice 13 : de la terre collée sous les semelles des chaussures du corps Indice 14 : des phanères sur ses vêtements Indice 15 : des trâces d ADN sous ses ongles MPS.13

34 L : les faits s De plus, dans les mails de Monsieur X, on a trouvé un enregistrement bizarre. Dans la penderie de Monsieur X, on a trouvé un objet bizarre qui affiche GAGNE ou PERDU, lorsqu on appuie sur un bouton. MPS.14

35 L : les indices s Indice 16 : un enregistrement dans la messagerie du portable de Monsieur X MPS.15

36 L : les indices Indice 16 : un enregistrement dans la messagerie du portable de Monsieur X s Indice 17 : un enregistrement des essais de la machine à gagner retrouvée dans l armoire Vous avez quelques semaines pour mener l enquête... MPS.15

37 Premier pas dans la police scientifique petit exercice de svt s Principe d une électrophorèse Résultats MPS.16

38 Premier pas dans la police scientifique cryptographie ou l art de coder et de décoder l histoire par des exemples Exemple 1 s A décrypter : NZGSVNZGRJFVH????? MPS.17

39 Premier pas dans la police scientifique cryptographie ou l art de coder et de décoder l histoire par des exemples Exemple 1 : la technique des Hébreux Un peu d histoire : A partir du Ve siècle av. J.-C., l une des premières techniques de chiffrement est utilisée dans les textes religieux par les Hébreux qui connaissent plusieurs procédés. Le plus connu appelé Atbash est une méthode de substitution alphabétique inversée. Son nom est formé par les initiales des premières et dernières lettres de l alphabet hébreux aleph, tav, beth, shin. s Elle consiste à remplacer chaque lettre du texte en clair par une autre lettre de l alphabet choisie de la manière suivante : A devient Z, B devient Y, etc. MPS.17

40 Premier pas dans la police scientifique cryptographie ou l art de coder et de décoder l histoire par des exemples Exemple 1 : la technique des Hébreux clair A B C D E F G H I J K L M crypté Z Y X W V U T S R Q P O N s clair N O P Q R S T U V W X Y Z crypté M L K J I H G F E D C B A NZGSVNZGRJFVH en clair, c est MATHEMATIQUES A vous de jouer : décryptez KBGSZTLIV MPS.17

41 Premier pas dans la police scientifique cryptographie ou l art de coder et de décoder l histoire par des exemples Avant Le plus vieux document chiffré Le premier «document»chiffré connu remonte à l Antiquité. Il s agit d une tablette d argile, retrouvé en Irak, et datant du XVIe siècle av. J.-C. Un potier y avait gravé sa recette secrète en supprimant des consonnes et en modifiant l orthographe des mots. s La technique grecque La première grande compilation des procédés cryptographiques et stéganographique pratiqué durant l Antiquité est celle du chapitre 31 de la Poliorcétique d Enée le Tacticien, datant du IVe siècle av. J.-C. Entre le Xe et VIIe siècle av. J.-C. semble attesté une technique de chiffrement par transposition, c est-à-dire reposant sur le changement de position des lettres dans le message, en utilisant un bâton de diamètre déterminé appelé scytale. On enroulait en hélice une bande de cuir autour de la scytale avant d y inscrire un message. Une fois déroulé, le message était envoyé au destinataire qui possédait un bâton identique, nécessaire au déchiffrement. Cependant, l utilisation de la scytale comme procédé cryptographique n est explicitement affirmée que par Plutarque et Aulu-Gelle, auteurs de la fin de l Antiquité, et n est pas mentionnée par Enée le Tacticien : dès lors, la scytale a-t-elle véritablement été un procédé cryptographique? MPS.17

42 Premier pas dans la police scientifique cryptographie ou l art de coder et de décoder l histoire par des exemples Exemple 2 s A décrypter : IARLBJNX????? MPS.17

43 Premier pas dans la police scientifique cryptographie ou l art de coder et de décoder l histoire par des exemples s Exemple 2 : le code César A T et on décale. Le code de César est la méthode cryptographique, par substitution mono-alphabétique, la plus ancienne (Ier siècle av. J.-C.). Cette méthode est utilisée dans l armée romaine et bien qu elle soit beaucoup moins robuste que la technique Atbash, la faible alphabétisation de la population la rend suffisamment efficace. MPS.17

44 Premier pas dans la police scientifique cryptographie ou l art de coder et de décoder l histoire par des exemples Exemple 2 : le code César clair A B C D E F G H I J K L M crypté T U V W X Y Z A B C D E F s clair N O P Q R S T U V W X Y Z crypté G H I J K L M N O P Q R S IARLBJNX en clair, c est PHYSIQUE A vous de jouer : décryptez MATEXL MPS.17

45 Premier pas dans la police scientifique cryptographie ou l art de coder et de décoder l histoire par des exemples Exemple 3 s A décrypter : VNYSYDPUJA????? MPS.17

46 Premier pas dans la police scientifique cryptographie ou l art de coder et de décoder l histoire par des exemples Exemple 3 : le affine (Clé : a=5 et b=6) C est une généralisation du code César. C est un algorithme de cryptage qui nécessite un chiffrement, et des opérations mathématiques! s Exemple : P est chiffré en 15 On calcule l image de 15 par la fonction f(x) = ax + b, ici a=5 et b= = 81 Puis le reste de la division euclidienne de 81 par = C est la lettre D qui est chiffrée à 3, c est donc D qui remplace P MPS.17

47 Premier pas dans la police scientifique cryptographie ou l art de coder et de décoder l histoire par des exemples Exemple 3 : le affine (Clé : a=5 et b=6) clair A B C D E F G H I chiffrement crypté G L Q V A F K P U clair J K L M N O P Q R chiffrement crypté Z E J 0 T Y D I N clair S T U V W X Y Z chiffrement crypté S X C H M R W B s VNYSYDPUJA en clair, c est DROSOPHILE MPS.17