Sciences

Le record de la température la plus froide a été atteint en laboratoire

Temps de lecture : 2 min

Les scientifiques ont fait chuter un gaz quantique d'une tour pour dépasser le zéro absolu.

Ce record a été atteint pendant deux secondes, mais pourrait être stabilisé pendant dix-sept secondes dans l'espace. | Jan Antonin Kolar via Unsplash
Ce record a été atteint pendant deux secondes, mais pourrait être stabilisé pendant dix-sept secondes dans l'espace. | Jan Antonin Kolar via Unsplash

Des physiciens allemands sont parvenus à produire la température la plus froide jamais enregistrée. Le zéro absolu, difficile à dépasser, est stabilisé à -273,15°C (soit 0 Kelvin). Sur l'échelle thermodynamique, ce point est atteint lorsqu'il n'y a plus de mouvement atomique et donc plus de chaleur –car l'activité des atomes entraîne une augmentation des températures.

Mais une nouvelle étude vient bousculer les codes: des chercheurs de l'Université de Brême, en Allemagne, ont réussi à franchir cette barrière et à atteindre une température négative de 38 billions de degrés au-dessus du zéro absolu (38 picoKelvins). S'il fallait vulgariser au maximum, cela équivaudrait à écrire que la température la plus froide jamais atteinte est de -273,15000000000000...1.

Du gaz quantique qui tombe en chute libre

Pour obtenir ce résultat impressionnant, l'équipe de recherche a conduit une étrange expérience. Elle consistait à laisser tomber un gaz quantique dans le vide et à allumer puis éteindre un champ magnétique afin d'amener les atomes à un arrêt presque complet.

Les chercheurs ont piégé un nuage de 10.000 atomes de rubidium dans un champ magnétique isolé dans une chambre vide. Refroidi, il s'est transformé en un gaz quantique appelé condensat de Bose-Einstein (BEC). De cette manière, les scientifiques allemands ont atteint deux milliardièmes de degrés au-dessus du zéro absolu, mais ce n'était pas assez.

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À 120 mètres de hauteur de la Bremen Drop Tower, une tour de chute de l'Agence spatiale européenne, ils ont lâché l'installation de BEC. Pendant la chute libre, le champ magnétique contenant le gaz a été activé et désactivé à plusieurs reprises afin de ralentir l'expansion du gaz pour obtenir l'arrêt quasi-complet de ses atomes. La température négative de 38 billions de degrés au-dessus du zéro absolu a été atteinte pendant deux secondes. Selon les scientifiques, il serait possible de la maintenir pendant dix-sept secondes dans un environnement en apesanteur, comme l'espace.

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