Yahoo Actualités L'existence de la supersolidité, état extrême de la matière, confirmée par des chercheurs
Le supersolide en deux dimensions prend la forme de plusieurs rangées de gouttelettes chargées en atomes. Dans un tel état de la matière, les atomes ne sont pas distinguables, ils sont dits 'délocalisés'.
Une équipe de chercheurs est parvenue pour la première fois à observer une caractéristique fondamentale dans un supersolide, apportant une preuve directe de l'existence de cet état extrême de la matière qui conjugue rigidité et fluidité.
Dans notre vie quotidienne, la matière peut se présenter sous quatre états classiques : solide, liquide, gaz et plasma. Mais les scientifiques s'intéressent depuis longtemps à des états dits "exotiques" de la matière, qui se forment à des températures proches du zéro absolu (-273.15 degrés Celsius), à des niveaux d'énergie très élevés ou à des niveaux de gravité et de densité extrême comme dans les trous noirs.
Dans ces conditions, la matière présente des propriétés physiques ou des comportements très différents de ceux observés dans les états classiques. Ainsi, les fluides normaux (les liquides et les gaz) ont une résistance plus ou moins grande à l'écoulement, appelée viscosité - l'huile est par exemple plus visqueuse que l'eau. Les superfluides, eux, n'ont pas de viscosité : ils s'écoulent sans perte d'énergie, ce qui leur permet de circuler indéfiniment dans un contenant sans ralentir.
Il y a plus de 50 ans, des physiciens ont prédit l'existence d'un état supersolide. Dans celui-ci, la matière présente à la fois les propriétés d'un solide classique, avec une structure cristalline, et d'un superfluide, où une fraction des atomes s'écoule sans viscosité à travers le réseau solide.
Des vortex quantifiés observés en laboratoire, un exploit
La structure cristalline de ces supersolides avait déjà été imagée, mais jusqu'à présent leur superfluidité n'avait été que déduite de diverses observations. "Il manquait encore à notre travail une observation directe d'une des propriétés caractéristiques et fondamentales de la superfluidité : l'écoulement sans rotation", souligne Francesca Ferlaino, qui a dirigé les recherches publiées mercredi 6 novembre 2024 dans Nature.
"Imaginez que vous avez une tasse de café et que vous lui donnez un petit tour avec une cuillère. Vous verrez le café tourner autour du centre, un exemple classique de vortex dans un fluide ordinaire", explique à l'AFP la physicienne de l'Université d'Innsbruck (Autriche).
Si on remplace le café par un superflu[...]
