Les physiciens ont refroidi les molécules à un tout petit peu au-dessus du zéro absolu - plus froid que la réverbération du Big Bang.
Les scientifiques ont créé de tels atomes super-refroidis, ce sont les molécules les plus froides (qui sont deux atomes ou plus reliés chimiquement) jamais créées, ont déclaré les scientifiques. La réalisation pourrait révéler la physique loufoque supposée se produire à des températures extrêmement basses.
À des températures normales de tous les jours, les atomes et les molécules accélèrent à grande vitesse autour de nous, se brisant même les uns dans les autres. Pourtant, des choses étranges se produisent lorsque la matière devient extrêmement froide. Et les physiciens avaient pensé que ces particules cesseraient de se faufiler et d'entrer en collision en tant qu'individus et se comporteraient plutôt comme un seul corps. On pensait que le résultat était des états de matière exotiques jamais observés auparavant. [Les 9 plus grands mystères non résolus de la physique]
Pour explorer ce scénario froid, une équipe du MIT, dirigée par le physicien Martin Zwierlein, a refroidi un gaz sodium-potassium à l'aide de lasers, afin de dissiper l'énergie de molécules de gaz individuelles. Ils ont refroidi les molécules de gaz à des températures aussi basses que 500 nanokelvines, soit 500 milliards de degrés au-dessus du zéro absolu (moins 459,67 degrés Fahrenheit ou moins 273,15 degrés Celsius). C'est plus d'un million de fois plus froid que l'espace interstellaire. (La densité du gaz dans leur expérience était si faible que l'on pourrait parler de quasi-vide dans la plupart des endroits.)
Ils ont constaté que les molécules étaient assez stables et avaient tendance à ne pas réagir avec les autres molécules les entourant. Ils ont également découvert que les molécules présentaient de forts moments dipolaires, qui sont la distribution des charges électriques dans une molécule qui régit la manière dont elles attirent ou repoussent les autres molécules.
Le sodium et le potassium ne forment généralement pas de composés - les deux sont chargés positivement, ils se repoussent donc mutuellement et sont attirés par des éléments tels que le chlore, qui fabrique le sel de table (NaCl) ou le chlorure de potassium (KCl). L'équipe du MIT a utilisé l'évaporation, puis les lasers, pour refroidir les nuages d'atomes individuels. Ils ont ensuite appliqué un champ magnétique pour les amener à se lier ensemble pour former des molécules de sodium et de potassium.
Ensuite, ils ont utilisé un autre ensemble de lasers pour refroidir une molécule de sodium et de potassium. Un laser a été réglé à une fréquence correspondant à l'état de vibration initiale de la molécule et l'autre à son état le plus bas possible. La molécule de sodium et de potassium a absorbé l'énergie inférieure d'un laser et l'énergie émise vers le laser à fréquence supérieure. Le résultat était un état d'énergie très faible et une molécule extrêmement froide.
La molécule n’était toujours pas aussi stable que les produits chimiques de tous les jours, elle n’a duré que 2,5 secondes avant de se briser, mais c’est long quand on doit faire face à des conditions extrêmes comme celle-ci. C'est une étape pour refroidir encore plus les molécules, voir certains des effets de la mécanique quantique prédits par les théories. De tels effets ont été démontrés dans des substances à un seul atome, telles que l'hélium, mais jamais dans des molécules, qui sont plus compliquées lorsqu'elles tournent et vibrent. Par exemple, l'hélium super froid devient un liquide sans viscosité - un superfluide. Théoriquement, les molécules pourraient également entrer dans de tels états exotiques.
L'étude a été publiée dans le numéro du 22 mai de la revue Physical Review Letters.
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👉 D'une température de 4,2 K, l'hélium est en fait le liquide le plus froid que l'on puisse obtenir à l'aide d'un corps pur refroidi.
👉 Le zéro absolu (dit 0 K ou 0 kelvin) vaut -273,15 °C. C'est la température la plus basse « permise » (en fait on ne peut que s'en approcher) par la physique, car en théorie cela signifie que les atomes ne bougent plus.
👉 Quelle est la température la plus basse à la surface de la Terre ? -98°C d'après des mesures satellites récentes. Cette température extrême a été enregistrée sur la calotte glaciaire du milieu de l'Antarctique au cours d'un long hiver polaire.
👉 Le 13/07/2020 à 16h30. Théoriquement, oui. La limite supérieure s'appelle température de Planck (du nom du physicien inventeur de la mécanique quantique). Elle est de 141 700milliards de milliards de milliards de degrés celsius.
👉 D. La nébuleuse du Boomerang est l'endroit le plus froid connu de l'univers, lequel est à deux degrés au-dessous de la température du vide sidéral!
👉 0° K = - 273,16° C (zéro absolu), et d'une manière générale : T. absolue (K) = température Celsius + 273,16° C.
Les physiciens ont refroidi les molécules de sodium et de potassium à un peu plus que zéro absolu - plus froid que la lueur du big bang.