{"id":1688087,"date":"2025-05-30T21:46:11","date_gmt":"2025-05-30T18:46:11","guid":{"rendered":"https:\/\/teknomers.com\/fr\/des-physiciens-capturent-pour-la-premiere-fois-le-deuxieme-son-apres-pres-de-100-ans-de-recherches\/"},"modified":"2025-05-30T21:46:18","modified_gmt":"2025-05-30T18:46:18","slug":"des-physiciens-capturent-pour-la-premiere-fois-le-deuxieme-son-apres-pres-de-100-ans-de-recherches","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/teknomers.com\/fr\/des-physiciens-capturent-pour-la-premiere-fois-le-deuxieme-son-apres-pres-de-100-ans-de-recherches\/","title":{"rendered":"Des physiciens capturent pour la premi\u00e8re fois le “deuxi\u00e8me son” \u2014 apr\u00e8s pr\u00e8s de 100 ans de recherches."},"content":{"rendered":"\n
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D\u00e9couverte du ‘second son’ : Comment la chaleur se comporte comme un son<\/h2>\n

Des \u00a0scientifiques\u00a0 ont captur\u00e9 pour la premi\u00e8re fois des images directes de la chaleur se comportant comme le son \u2014 un ph\u00e9nom\u00e8ne elusive appel\u00e9 ‘\u00a0second son\u00a0‘. Cette d\u00e9couverte a \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9e dans un \u00a0\u00e9tat superfluide\u00a0 d’atomes de lithium-6, gr\u00e2ce \u00e0 une nouvelle technique de \u00a0cartographie thermique\u00a0. Ce ph\u00e9nom\u00e8ne montre la chaleur se d\u00e9pla\u00e7ant sous forme d’onde, rebondissant comme le son \u00e0 l’int\u00e9rieur de son contenant.<\/p>\n

Comprendre comment le second son se d\u00e9place pourrait aider les scientifiques \u00e0 pr\u00e9dire comment la chaleur s’\u00e9coule \u00e0 l’int\u00e9rieur des \u00a0\u00e9toiles \u00e0 neutrons\u00a0 ultradenses et des \u00a0superconducteurs\u00a0 \u00e0 haute temp\u00e9rature \u2014 l’un des “Saint Graal” de la physique. Le d\u00e9veloppement de ces mat\u00e9riaux permettrait une transmission d’\u00e9nergie presque sans pertes. Les chercheurs ont publi\u00e9 leurs r\u00e9sultats dans la revue Science<\/u><\/a>.<\/p>\n

Le principe du second son<\/h2>\n

“C’est comme si vous aviez un r\u00e9servoir d’eau et que vous rendiez une moiti\u00e9 presque bouillante,” explique Richard Fletcher, co-auteur de l’\u00e9tude et professeur de physique au \u00a0Massachusetts Institute of Technology (MIT)\u00a0. “Si vous regardez, l’eau elle-m\u00eame peut sembler totalement calme, mais soudain une autre moiti\u00e9 est chaude, puis l’autre moiti\u00e9 devient chaude, et la chaleur va et vient, tandis que l’eau para\u00eet totalement immobile.”<\/p>\n

Typiquement, la chaleur se propage \u00e0 partir d’une source localis\u00e9e, dissipant lentement \u00e0 travers un mat\u00e9riau. Cependant, les \u00a0mat\u00e9riaux exotiques\u00a0 appel\u00e9s superfluides ne rentrent pas dans cette r\u00e8gle. Cr\u00e9\u00e9s lorsque des nuages de \u00a0fermions\u00a0 (qui incluent des \u00a0protons\u00a0, \u00a0neutrons\u00a0 et \u00a0\u00e9lectrons\u00a0) sont refroidis \u00e0 des temp\u00e9ratures proches du \u00a0z\u00e9ro absolu\u00a0, les atomes \u00e0 l\u2019int\u00e9rieur des superfluides se couplent et voyagent sans friction \u00e0 travers le mat\u00e9riel.<\/p>\n

Les implications du second son<\/h2>\n

Par cons\u00e9quent, la chaleur s’\u00e9coule diff\u00e9remment \u00e0 travers le mat\u00e9riau : au lieu de se r\u00e9pandre par le mouvement des particules au sein du fluide, elle oscille d’avant en arri\u00e8re dans les superfluides comme une onde sonore. Le second son a \u00e9t\u00e9 pr\u00e9dit pour la premi\u00e8re fois par le physicien \u00a0L\u00e1szl\u00f3 Tisza\u00a0 en 1938, mais jusqu’\u00e0 pr\u00e9sent, les techniques de cartographie thermique n’avaient pas permis de l’observer directement.<\/p>\n

“Le second son est la marque de fabrique de la superfluidit\u00e9, mais dans les gaz ultra-froids, on n’a pu le voir jusqu’\u00e0 pr\u00e9sent que dans ce faible reflet des ondulations de densit\u00e9 qui l’accompagnent,” a d\u00e9clar\u00e9 \u00a0Martin Zwierlein\u00a0, auteur senior de l’\u00e9tude et professeur de physique au MIT. “Le caract\u00e8re de l’onde de chaleur n’avait pas pu \u00eatre prouv\u00e9 auparavant.”<\/p>\n

Une technique r\u00e9volutionnaire pour la cartographie thermique<\/h2>\n

Pour capturer le second son, les chercheurs ont d\u00fb r\u00e9soudre un probl\u00e8me complexe li\u00e9 au suivi du flux de chaleur \u00e0 l’int\u00e9rieur des gaz ultra-froids. Ces gaz sont si froids qu’ils ne d\u00e9gagent pas de \u00a0radiation infrarouge\u00a0, sur laquelle se basent les techniques de cartographie thermique classiques.<\/p>\n

Les physiciens ont donc d\u00e9velopp\u00e9 une m\u00e9thode pour suivre les paires de fermions \u00e0 travers leurs \u00a0fr\u00e9quences r\u00e9sonantes\u00a0. Les atomes de lithium-6 r\u00e9sonnent \u00e0 diff\u00e9rentes fr\u00e9quences radio en fonction de leurs temp\u00e9ratures, avec des atomes plus chauds vibrant \u00e0 des fr\u00e9quences plus \u00e9lev\u00e9es.<\/p>\n

En appliquant des fr\u00e9quences radio r\u00e9sonantes correspondantes aux atomes plus chauds, les scientifiques ont pu faire vibrer ces atomes en r\u00e9ponse, leur permettant de suivre le flux des particules image par image. “Pour la premi\u00e8re fois, nous pouvons prendre des images de cette substance alors que nous la refroidissons \u00e0 travers la temp\u00e9rature critique de la superfluidit\u00e9, et voir directement comment elle passe d’un fluide normal, o\u00f9 la chaleur \u00e9quilibrait de mani\u00e8re ennuyeuse, \u00e0 un superfluide o\u00f9 la chaleur oscille d’avant en arri\u00e8re,” a d\u00e9clar\u00e9 Zwierlein.<\/p>\n

Avenir des \u00e9tudes sur la superfluidit\u00e9 et l’astrophysique<\/h2>\n

Les physiciens affirment que leur technique r\u00e9volutionnaire leur permettra d’\u00e9tudier plus efficacement les comportements de certains des objets les plus extr\u00eames de l’univers, tels que les \u00e9toiles \u00e0 neutrons, et de mesurer la \u00a0conductivit\u00e9\u00a0 des superconducteurs \u00e0 haute temp\u00e9rature pour concevoir des mat\u00e9riaux encore meilleurs.<\/p>\n

“Il existe de fortes corr\u00e9lations entre notre bouff\u00e9e de gaz, qui est un million de fois plus mince que l’air, et le comportement des \u00e9lectrons dans les superconducteurs \u00e0 haute temp\u00e9rature, et m\u00eame des neutrons dans les \u00e9toiles \u00e0 neutrons ultradenses,” a expliqu\u00e9 Zwierlein. “Nous pouvons maintenant explorer parfaitement la r\u00e9ponse thermique de notre syst\u00e8me, ce qui nous apprend des choses difficiles \u00e0 comprendre ou m\u00eame \u00e0 atteindre.”<\/p>\n<\/div>\n


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Technologie<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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