Jouer avec le condensat Einstein-Bose

2001/03/26 Roa Zubia, Guillermo - Elhuyar Zientzia

• Fisika

N'importe qui considérerait comme habituel trois états de matière, solide, liquide et gaz. En général, la différence entre les trois est l'interaction entre les molécules de la substance. Ceux fortement liés sont généralement solides, les liaisons dans les liquides sont plus faibles et ne se produisent pas entre toutes les molécules. Toute matière sera gaz s'il n'y a pratiquement pas de liaison entre ses molécules et s'ils ont la même rapidité que « voler ».

Depuis longtemps, on connaît une quatrième chance, le plasma. Comme les gaz et les liquides, les plasmas sont fluides. Tous ses composants sont des ions, c'est-à-dire des espèces à charge électrique. Par conséquent, ses propriétés face aux champs électriques sont très spéciales. Un exemple de cette situation sont les sels fondus (mais pas dissous dans l'eau). En augmentant la température, le sel est liquidé et la solidité des ions est détruite. Cette matière se transforme en un fluide de particules chargées, le plasma.

Il y a six ans, les physiciens ont trouvé le cinquième état de la matière, condensé Einstein-Bose. Cette situation a été théoriquement proposée par les physiciens Albert Einstein et Satyendra Nath Bose en 1924. Cette situation est obtenue lorsque le gaz refroidit jusqu'à quelques kelvin. Les atomes du gaz se lient dans un état quantique particulier. En outre, tous les atomes sont réunis en un point et ont des propriétés très curieuses.

Cette expérience a été réalisée pour la première fois en 1995 avec des atomes d'hélium. À une température de 2,17 K (deux degrés de moins que celle de fusion), les atomes d'hélium ont perdu leur viscosité et se sont unis, comme l'a annoncé Einstein et Bose. Les scientifiques étudient maintenant les condensats réalisés avec des atomes de rubidium.

Ces derniers temps, en tournant ces fluides, les physiciens ont créé des turbulences. C'est un phénomène obtenu par le refroidissement par laser. Ces tourbillons sont l'une des caractéristiques des superflus. Plus la torsion générée est grande, plus les turbulences stables apparaissent dans le condensat, ce qui assure le comportement des superflus.

Cependant, les scientifiques n'ont pas cherché des applications à la situation Bose-Einstein. C'est une découverte des dernières années qui répond aux formules de deux grands physiciens. Comme pour la supraconductivité, la nécessité de disposer de ces propriétés mécaniques nécessite des températures très basses, de sorte que le champ d'application n'a pas encore été traité.