Une équipe de recherche a réussi un record absolu d’atteinte de la température de 38 picokelvins, 38 trillionièmes de Kelvin proche du zéro absolu, dans la fameuse tour La Fallturm Bremen ou la tour d’impesanteur.
A ce jour, nous savons que l’endroit naturel le plus froid de l’univers est la nébuleuse du Boomerang, appelée également la nébuleuse bipolaire du Centaure et parfois nébuleuse du Nœud papillon, située dans la constellation du Centaure, à environ 5000 années-lumière de la Terre.
Sa température moyenne est de -272°C (environ 1 Kelvin) selon l’Agence spatiale européenne.
Nébuleuse bipolaire du Centaure – Crédits : Nasa
Et même s’il est impossible d’atteindre une telle température, des scientifiques ont déjà réussi à battre le record exceptionnel celui de la température la plus froide jamais mesurée dans un laboratoire : 38 000 milliards de degrés au-dessus de -273,15° C et cela en faisant tomber du gaz magnétisé à 120 mètres dans une tour.
Le zéro absolu : Une température qui change de comportement des molécules !
La température est une mesure de la vibration moléculaire. Plus l’ensemble de molécules bouge, plus la température collective est élevée.
Le zéro absolu, ou la température la plus basse en dessous de laquelle il est impossible de descendre, est donc le point auquel tout mouvement moléculaire s’arrête : -459,67 degrés Fahrenheit, ou -273,15 degrés C. Les scientifiques ont même développé une échelle spéciale pour les températures extrêmement froides, appelée l’échelle Kelvin, où
zéro Kelvin correspondant au zéro absolu.
Ainsi, Il a été noté que près du zéro absolu, des choses étranges commencent à se produire.
Selon une étude publiée en 2017 dans la revue Nature Physics : La lumière devient un liquide qui peut littéralement être versé dans un récipient,
Selon une étude publiée en 2017 dans la revue Nature Communications : L’hélium surfondu à son tour et cesse de subir des frottements
Alors que dans le Cold Atom Lab de la NASA, des chercheurs ont été témoins d’atomes existant à deux endroits à la fois !!
Une expérience à conditions uniques
Dans l’expérience record, à l’intérieur d’une chambre vide, les scientifiques ont piégé un nuage d’environ 100 000 atomes de rubidium gazeux dans un champ magnétique.
Ensuite, ils ont refroidi la chambre jusqu’à environ 2 milliardièmes de degré Celsius au-dessus du zéro absolu, ce qui aurait été selon NewAtlas un record mondial en soi.
Mais ce n’était pas assez “froid” pour ces chercheurs, qui avaient pour objectif de repousser les limites de la physique. Pour faire encore plus froid, ils devaient imiter les conditions de l’espace lointain.
L’équipe s’est donc installée dans la tour de largage de Brême de l’Agence Spatiale Européenne, un centre de recherche en microgravité à l’Université de Brême en Allemagne.
En laissant tomber la chambre à vide en chute libre tout en activant et désactivant rapidement le champ magnétique, permettant au BEC (Le condensat de Bose-Einstein, un dérivé du gaz qui n’existe que dans des conditions ultra-froides) de flotter sans être inhibé par la gravité, ils ont ralenti le mouvement moléculaire des atomes de rubidium à presque rien.
Le BEC résultant est resté à 38 picokelvins, 38 trillionièmes de Kelvin pendant environ 2 secondes, établissant ‘un record absolu’ a rapporté l’équipe le 28 août dernier dans la revue Physical Review Letters.
« Le précédent record de 36 millionièmes de Kelvin a été atteint par des scientifiques du National Institute of Standards and Technology (NIST) à Boulder, Colorado, avec des lasers spécialisés. »
La Fallturm Bremen ou la tour d’impesanteur de Brême, en Allemagne
La Fallturm Bremen, ou tour d’impesanteur de Brême en allemand, formée d’une tige en béton armé, mesure 146 mètres de haut.
C’est une tour d’impesanteur au Centre de technologie spatiale appliquée et de microgravité à l’université de Brême, à Brême en Allemagne. Elle a été construite entre 1988 et 1990 et comprend un tube de chute de 122 mètres de haut (la distance de chute réelle est de 110 mètres), dans lequel pendant 4,74 secondes avec la libération de la capsule de chute, ou pendant plus de 9 secondes, avec l’utilisation d’une catapulte, installée en 2004, l’apesanteur peut être produite. La tour entière, formée d’une tige en béton armé, mesure 146 mètres de haut.
Crédits: Wikipedia
Les conclusions des chercheurs :
Apres la réussite de cette incroyable expérience, les chercheurs de la nouvelle étude ont déclaré dans un communiqué que théoriquement, ils pourraient maintenir cette température plus que glaciale pendant 17 secondes dans des conditions d’apesanteur, comme dans l’espace.
Pendant que des chercheurs du MIT, Le Massachusetts Institute of Technology est un institut de recherche américain et une université, spécialisé dans les domaines de la science et de la technologie, montrent leur enthousiasme et affirment que ces températures ultra froides pourraient un jour aider les scientifiques à construire de meilleurs ordinateurs quantiques.