Science : Les atomes d’un ancien pigment chinois se condensent pour former une ‘’vague de matière ‘’ géante

Résumé : dans certaines conditions, les atomes de ce pigment peuvent perdre leur identité individuelle et l’assemblée des atomes, en effet, agit comme un atome géant ou condensé

Dans la recherche du National High Magnetic Field Laboratory (Laboratoire National du Grand Champ Magnétique) du Laboratoire de Los Alamos au Nouveau-Mexique récemment présentée sur la couverture de Lettres Critiques de Physique, une équipe de scientifiques des Etats Unis, du Japon, d’Argentine, et d’Estonie a décrit comment ils ont découvert un candidat idéal pour la condensation de Bose Einstein dans un pigment de l’ancienne Chine, la Pourpre Han. Ils ont décrit comment l’application d’un fort champ magnétique à la Pourpre Han (BaCuSi2O6) crée un gaz de vrille bosonique à triple excitations. Le champ agit comme un potentiel chimique permettant au gaz bosonique agissant faiblement de subir une condensation Bose Einstein (BEC) lorsque la température est réduite de moins de 453 degrés Fahrenheit, six ordres de magnitude plus élevés que la température normalement requise pour une BEC de gaz atomiques. Selon le physicien de Los Alamos Marcelo Jaime, ‘’la découverte de BEC à des températures si élevées a été une avancée scientifique surprenante qui stimulera sans aucun doute davantage de recherches dans ce domaine.’’

Les chimistes chinois ont synthétisé le pigment Pourpre Han issu de silices de cuivre de baryum pour la première fois approximativement 2000 ans en arrière et ont utilisé les pigments pour la poterie et le commerce, en plus de grands projets impériaux tels que les Guerriers Qin en terre cuite de Xi’an dans la province de Shaanxi. Précédant l’invention à la fois du papier et de la boussole, l’ancienne création de la Pourpre Han en fait probablement le premier composé fabriquée par l’homme contenant un lien métallique.

Une condensé Bose Einstein est un état inhabituel de matière qui n’est pas comme les autres liquides ou solides. La BEC a été d’abord prévue en 1925, mais il a fallu approximativement 70 ans d’intenses efforts théoriques et expérimentaux avant qu’on la découvre dans des gaz atomiques très dilués en 1995. En essence, une BEC est une conséquence étrange de la théorie quantique concernant la nature ondulatoire de la matière ; Les atomes pouvant agir comme les ondes dans l’eau ou le son de certaines façons. À de très basses températures certains types d’atomes occupent spontanément le même état quantique. En résultat, les ‘’ondes’’ atomiques se chevauchent, formant une ‘’vague de matière’’ géante. Chaque atome perd son identité, l’assemblée des atomes, en effet, agissant comme un atome géant ou condensé.

L’étude de la BEC est indispensable pour notre compréhension fondamentale de la mécanique quantique et pourrait être aussi utilisée dans des ‘’ordinateurs quantiques’’ avancés, mais très peu d’exemples ont été trouvés. À part des gaz atomiques dilués, on pense que la BEC apparaît dans l’hélium liquide ‘’superfluide’’ et autres formes de supraconductivité. La possibilité qu’une BEC magnétique existe dans la Pourpre Han représente une contribution significative à la physique quantique. L’effet de la découverte originale de la BEC a depuis été confirmé par la même équipe utilisant de nouveaux échantillons préparés simultanément par d’autres chercheurs à Los Alamos et à l’Université Stanford.

Reference : http://www.lanl.gov/worldview/new/release/archives/04-094.shtml

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