L'endroit le plus froid de l'univers se trouve sur Terre

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L'endroit le plus froid de l'univers ne se trouve pas à des années-lumière mais probablement sur Terre, dans un laboratoire de l'université du MIT, où les températures sont à moins d'un milliardième au-dessus du zéro absolu. Le scientifique Wolfgang Ketterle qui travaille dans ce laboratoire a d'ailleurs reçu le Prix Nobel de physique en 2001 pour ses découvertes faites à des températures extrêmes.

Il découvrit un nouvel état : le BEC (Bose-Einstein condensate) qui ne se forme qu’au zéro absolu ou très proche.


Tous les commentaires (167)

Au sujet de l'anecdote précédente (celle du 27 août) selon laquelle on pouvait aller sous le zéro absolu, au cours de la discussion qui s'en était suivie il était apparu que le zéro absolu reste tout à fait absolu et qu'un choix de mots malheureux avait donné cette impression. C'était un état des atomes où il fallait leur apporter de l'énergie pour qu'ils quittent cet état, ils ne pouvaient pas en sortir en cédant de l'énergie. Comparer avec l'eau liquide. Elle cède de l'énergie-> glace. Elle en reçoit-> vapeur. Pour ces atomes, il fallait donc leur apporter de l'énergie quelque soit l'état dans lequel on voulait les placer; en particulier si on voulait les placer au zéro absolu. Du coup on avait l'impression qu'ils avaient moins d'énegie que s'ils étaient au zéro absolu.

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a écrit : Je pense que c'est parce qu'il est très difficile de concevoir des machine capable de suppoter cette température.
Le zero absolue est la temperature la plus froide qui puisse exister aucun corps ne peut atteindre une tempeture plus basse. C'est facilement démontrable sur graphe, mais pas écrit c'plus difficille. ^^
Des scientifiques ont atteints des températures plus basse, j'ai pas le lien mais un des commentaires en a un

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a écrit : J y vais de ma petite contribution pour dire que pour déterminer la température du zéro au 100 celsius ça correspond aux deux état de l eau 0 degrés c est de la glace 100 degrés c est la vapeur
La nature des électron dd après la physique quantique c est une probabilité de présence. En gros c est un nuage de point
ou l électron peut se trouver. Figer son emplacement c est dire qu il a une énergie égale à zéro et donc une masse nulle donc il n existe pas
C est pour cela on ne peut. Atteindre ce zéro et en tout c est démontrés physiquement que c est impossible
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Lisez les commentaires ça a déjà été atteint, même dépassé...

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a écrit : Lisez les commentaires ça a déjà été atteint, même dépassé... Non c'est un abus de langage comme dit dans un commentaire un peu plus haut.
La température mesurée avait été un peu plus basse que 0 Kelvin, mais en réalité la température réel des atomes était bien au dessus de ce 0.
Comment ? Prends un bout métal à température ambiante d'un côté et un bout de plastique à même température, tu verra que le métal est plus froid que le plastique ! Et pourtant la température (en terme d'agitation des atomes) est belle et bien la même, le métal est simplement plus " hermétique" en quelque sorte et on a donc l'impression qu'il est plus froid plus froid.
La température correspond à l'agitation des molécules rien de plus, les scientifiques ayant fait cette conclusion n'ont pas parlé d'agitation mais de température ressentie. Le 0 Kelvin (- 273,15°C) correspond à un atome totalement inerte que l'on a pas encore atteint (nous sommes tout de même arrivés très proche), il est logiquement impossible de faire plus immobile qu'immobile !

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a écrit : Il me semble que l'azote lorsqu'il est ammener a temperature proche de zero Kelvin il devient alors un superfluide et ses frottement visqueu sont pratiquement nul ce qui fait qu'il peut traverser le verre par exemple du fait qu'il s'y trouve enormement de petit trou dans celui-ci .
Source : Scmb
Il me semble que c'est plutôt l'hélium ;)

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a écrit : Ça semble fou qu'une température positive puisse atteindre plusieurs millions de degré et que en négatif cela s'arrête a 273,15 Ça c'est parce que tu raisonnes en ℃, mais en pensant en k la température minimale est de 0 (plus logique que -273,15℃) et il n'y a théoriquement pas de limite de température maximale.

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a écrit : Si ça se trouve il y a des éléments exotiques, on ne peut les mesurer parce que nous avons des moyens de mesure fait avec des matériaux qui ne réagissent pas avec les premiers ceci, ce n'est qu'une supposition, soyez indulgent Il n'y aurait même pas a être indulgent, la question ne se pose pas. Il est absolument normal de ne pas tout savoir. Ça serait sacrément con de t'en vouloir pour ça.

Je suis pas un pro, mais dans ce qu'on m'a appris pour le moment, un atome, c'est un noyau (protons et neutrons) avec des électrons autour, après, t'en mets autant que tu veux, ça restera la même chose que du fer ou du carbone (ou n'importe quoi), mais en plus lourd.
Je pense donc que même avec un "nouveau" noyau super-lourd, on pourrait le détecter avec les même moyens que pour n'importe quel autre atome.

Qu'entends tu par "éléments exotiques" ?

La température influe sur l'agitation des molécules du milieu considéré. Le zéro absolu (-273°C) correspond à l'état d'immobilitée total des molécules, c'est pourquoi on ne peut pas descendre plus bas.
On ne peut donc pas atteindre cette température car rien n'est assez froid pour refroidir un matériaux à cette température (les molécules seront toujours agitées) .
Les scientifiques essayent de l'atteindre en agissant directement sur les molécules grâce à des lasers.
Cependant cette méthode ne permet pas de créer de grands espaces à cette température.

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a écrit : Quelqu'un peut il apporter des précisions sur le zéro absolu s'il vous plait ? Pourquoi ne peut-on pas l'atteindre ? Pourquoi est-il si difficile d'aller aussi bas? Il y a pas mal de temps des scientifiques (kelvin et thomson) qui bossaient sur ce qu'on appelle maintenant de la thermodynamique ont découvert que la température était en fait l'expression d'une agitation moléculaire. Ils ont alors créé une échelle "absolue" de température, le Kelvin (contrairement aux échelles relatives: le degré centigrade de Celsius et le degré Farenheit). Le zéro de cette température (qui n'est pour le moment qu'un outil théorique car inexistant dans l'univers et encore moins à l'état naturel) correspondrait un état d'excitation des particules nul. Donc les molécules ne "s'entrechoquent" plus (plus de température, zéro pointé) et les électrons cessent de graviter autour de leur noyau.

a écrit : Quelqu'un peut il apporter des précisions sur le zéro absolu s'il vous plait ? Pourquoi ne peut-on pas l'atteindre ? Pourquoi est-il si difficile d'aller aussi bas? Car le zero absolue est un état ou les particule sont complètement immobile et ne sont soumis à aucune energie. Impossible ...

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a écrit : Quelqu'un peut il apporter des précisions sur le zéro absolu s'il vous plait ? Pourquoi ne peut-on pas l'atteindre ? Pourquoi est-il si difficile d'aller aussi bas? On ne peut pas aller en dessous puisque le zéro absolue (-273,15 degrés) est la température de la stabilisation de la matière. C'est comme pour la vitesse, tu ne peux aller en dessous de 0km/h

a écrit : Quelqu'un peut il apporter des précisions sur le zéro absolu s'il vous plait ? Pourquoi ne peut-on pas l'atteindre ? Pourquoi est-il si difficile d'aller aussi bas? Et bien pour faire simple on définie la température en fonction de "l'excitation de la matière".

Plus elle est excité, plus elle est "chaude" pour cela qu'elle change d'état et va de solide à gazeuse.

Le zéro absolu est donc l'état ou la matière est totalement non excité, figé.
Hors a l'heure actuelle on ne sais pas le faire. et on suppose que c'est impossible.

source : mes cours de thermodynamique suivit au cern et qui doivent pouvoir ce retrouver dessus. sinon répondez moi je devrait pouvoir les mettre à disposition des gens intéresser.

a écrit : Quelqu'un peut il apporter des précisions sur le zéro absolu s'il vous plait ? Pourquoi ne peut-on pas l'atteindre ? Pourquoi est-il si difficile d'aller aussi bas? Généralement, la température vient du mouvement permanent des particules microscopiques, et pour atteindre le zéro absolu il faudrait figer ces particules; bien plus facile qu'à dire qu'à faire. L'une des techniques utilisées est de cloisonner une particule à l'aide de laser pour minimiser le mouvement responsable de la température, mais la particule bouge toujours un minimum, d'où la difficulté d'atteindre le zéro absolu! Cependant, une explication plus précise se justifie à l'aide des propriétés quantiques de la matière avec le principe d'incertitude ainsi que des niveaux d'énergie.

Il ne serait pas vain de rester humble face à la connaissance ( et à l'ignorance ).
Si le zéro absolu correspond à l'immobilité totale de la matière ne s'agit-il pas la de la forme la plus "morte" de la dite matière ?
On imagine mal pour le coup une quelconque forme de vie sans le moindre mouvement d'atome, et que faire d'un matériau supraconducteur qui n'aurait rien conduire au milieu de l'immobilité .Et une dernière pour celui qui imagine une température négative au zéro absolu tu envisages quoi: une rotation inverse de la matière?

Tu as raison de souligner ce paradoxe, mon explication se plaçait dans le cadre de la mécanique classique et les approximations de cette mécanique ne prennent pas en compte le principe d'incertitude de Heisenberg qui stipule la mobilité permanente d'une particule d'où la contradiction!

a écrit : Il n'y aurait même pas a être indulgent, la question ne se pose pas. Il est absolument normal de ne pas tout savoir. Ça serait sacrément con de t'en vouloir pour ça.

Je suis pas un pro, mais dans ce qu'on m'a appris pour le moment, un atome, c'est un noyau (protons et neutrons) av
ec des électrons autour, après, t'en mets autant que tu veux, ça restera la même chose que du fer ou du carbone (ou n'importe quoi), mais en plus lourd.
Je pense donc que même avec un "nouveau" noyau super-lourd, on pourrait le détecter avec les même moyens que pour n'importe quel autre atome.

Qu'entends tu par "éléments exotiques" ?
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Merci, oui c'est vrai pour les particules, mais on en découvre encore. Et puis il y a eu une sorte de grand conflit entre la matière et l'antimatière après le bigbang si j'ai bien suivi mes leçon de collège, donc je me dis qu'il pourrait il y avoir des particules intermédiaires

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a écrit : C'est peut probable le 0 K correspond à un milieu sans énergie.
Du coup tu ne peux plus rien enlevé pour réduire l'énergie et donc la température
Et si on arrivait a retirer la matière noire ??

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a écrit : Non c'est un abus de langage comme dit dans un commentaire un peu plus haut.
La température mesurée avait été un peu plus basse que 0 Kelvin, mais en réalité la température réel des atomes était bien au dessus de ce 0.
Comment ? Prends un bout métal à température ambiante d'un côté et un bout de
plastique à même température, tu verra que le métal est plus froid que le plastique ! Et pourtant la température (en terme d'agitation des atomes) est belle et bien la même, le métal est simplement plus " hermétique" en quelque sorte et on a donc l'impression qu'il est plus froid plus froid.
La température correspond à l'agitation des molécules rien de plus, les scientifiques ayant fait cette conclusion n'ont pas parlé d'agitation mais de température ressentie. Le 0 Kelvin (- 273,15°C) correspond à un atome totalement inerte que l'on a pas encore atteint (nous sommes tout de même arrivés très proche), il est logiquement impossible de faire plus immobile qu'immobile !
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Que veux tu dire par "hermétique"?
Le métal paraît plus froid car il conduit beaucoup plus la châleur que le plastique, l'échange thermique entre notre main qui est chaude est donc supérieur avec le métal qu'avec le plastique qui lui est isolant. On ressent donc plus l'écart de température entre le métal et la main qu'entre le plastique et la main. Donc hermétique me paraît être un contre sens!

a écrit : Quelqu'un peut il apporter des précisions sur le zéro absolu s'il vous plait ? Pourquoi ne peut-on pas l'atteindre ? Pourquoi est-il si difficile d'aller aussi bas? je crois que c'est parce que en baissant la pression (afin de baisser la température) on ne peut pas aller en dessous d'une pression de zero. Or, la pression de zero correspond au zero absolu. On ne peut donc théoriquement pas aller en dessous du zero absolu puisque la pression ne peut être negative. température et pression sont liées.

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Comment a t il pût descendre en dessous de 272 degrés alors qu'à cette température les molécules ne bouge plus ??