[L'industrie c'est fou] Des chercheurs allemands s'approchent de la température la plus froide de l'univers

Pendant deux petites secondes, des chercheurs allemands ont réussi à maintenir la température d'un nuage de rubidium à un niveau microscopiquement proche du zéro absolu (-273,15 °C). Une expérience glaçante.

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[L'industrie c'est fou] Des chercheurs allemands s'approchent de la température la plus froide de l'univers
La tour de chute de l'université de Brême dans laquelle la matière s'est maintenue à une température proche de -273,15 °C.

Jamais il n’a fait aussi froid qu’à l’université de Brême. Une équipe de scientifiques a tenté de se rapprocher de la température la plus froide de l’univers qui s’établit à -273,15 °C. Egalement appelée zéro absolu, cette température est théoriquement impossible à atteindre, mais il est néanmoins possible de s’en approcher. C'est ce qu'on fait les scientifiques du Centre de technologie spatiale appliquée de microgravité (ZARM) à Brême.

Deux secondes de fraicheur intense

L’expérience n’a duré que deux secondes : c’est l’intervalle de temps pendant lequel de la matière s’est maintenue à 38 000 milliardièmes de degrés au-dessus du zéro absolu. Ou dit autrement 38 picoKelvin. Indétectable pour un thermomètre, cette température a pu être identifiée avec un « interféromètre », un instrument détectant les ondes.

Pour descendre si bas dans le mercure, l’équipe du ZARM a dû créer un nuage de gaz de rubidium et le piéger dans un champ magnétique, à l’intérieur d’une chambre à vide. Ce gaz a été refroidi jusqu’à devenir un « condensat de Bose-Einstein », phénomène où les atomes ne forment qu’une seule onde. Le condensat a ensuite été jeté du haut de la tour de chute de Brême de 120 mètres sous l'influence de champs magnétiques. C’est pendant ces deux secondes de chute que la température de la matière s’est approché si près du zéro absolu.

Approfondir les connaissances en physique quantique

Les expériences de température permettent aux scientifiques d’étudier des phénomènes de physique quantique. Au niveau du zéro absolu, le condensat de Bose-Einstein permet de rendre visible à l’échelle microscopique des effets quantiques. La température étant directement liée au mouvement des atomes (entropie), le refroidissement des matières jusqu’à des niveaux proche du zéro absolu permet d’obtenir des atomes complètement immobiles. L’hélium par exemple, devient superfluide à -271 degrés, c’est-à-dire qu’il n’a plus aucune viscosité et peut traverser la matière !

Par le passé, plusieurs expériences avaient déjà été menées pour s’approcher du zéro absolu. L’équipe du ZARM pense néanmoins qu’il serait possible de maintenir la température au-delà des deux petites secondes, et ambitionne d’atteindre dix-sept secondes grâce à l’apesanteur… de l’espace !

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