Zéro absolu

Le zéro absolu correspond à une température de 0 kelvin, c'est-à-dire −273,15 °C.

C'est la plus basse température qu'il est possible d'approcher. À cette température, tout mouvement des molécules et des atomes est stoppé : plus rien ne bouge. Il faut savoir que la température est en fait une mesure de la vitesse moyenne de déplacement des molécules et des atomes. Lorsque cette vitesse devient nulle, la température est au zéro absolu. Les physiciens modernes sont capables d'obtenir des températures extrêmement proches de cette limite physique.

Ils y parviennent, par exemple, à l'aide de rayons laser très fins qui leur servent à immobiliser presque totalement des particules. Le prix Nobel 1997 de physique français Claude Cohen-Tannoudji est parvenu ainsi à se rapprocher du zéro absolu grâce aux lasers. Il est parvenu à freiner les molécules jusqu'à une vitesse de 25 cm/s, soit 1 km/h, ce qui correspond à une température de 1 millionième de degré au-dessus du zéro absolu. Il faut savoir qu'à la température de -270 °C, c'est-à-dire 3,15K, la vitesse des molécules est de 400 km/h. Plus on veut baisser la température vers l'inatteignable zéro absolu, plus l'effort à fournir est difficile.

Applications

Un électro-aimant, utilisé en résonance magnétique nucléaire, contient une bobine de métal maintenue à une température proche du zéro absolu par de l'hélium liquide, lui-même refroidi par de l'azote liquide.

Certains composés possèdent des propriétés très intéressantes lorsque leur température devient proche de celle du zéro absolu : ce sont principalement les superfluides et les supraconducteurs. À très basse température, par exemple, la résistance des supraconducteurs au passage du courant électrique devient nulle : cela signifie qu'un courant circulant dans une bobine faite de l'un de ces matériaux et maintenue à une température de 0 kelvin circulera infiniment, c'est-à-dire sans jamais dégager de chaleur (et donc sans perdre d'énergie par effet Joule). C'est une manière de créer des électro-aimants très puissants. Ces électro-aimants servent, par exemple, à observer les molécules : c'est la technique de résonance magnétique nucléaire.

Liens externes

Mesurer le zéro absolu – labosim.net