1
00:00:06,886 --> 00:00:09,606
Profondément sous les geysers et 
les sources d'eau chaude

2
00:00:09,606 --> 00:00:11,326
de la Caldera de Yellowstone

3
00:00:11,326 --> 00:00:13,114
se trouve une chambre magmatique

4
00:00:13,114 --> 00:00:16,254
générée par un point chaud
dans le manteau terrestre.

5
00:00:16,254 --> 00:00:19,077
Alors que le magma se déplace
vers la surface de la Terre,

6
00:00:19,077 --> 00:00:23,337
il se cristallise pour former des roches 
ignées, jeunes et chaudes.

7
00:00:23,337 --> 00:00:27,392
La chaleur de ces roches amène 
l'eau souterraine à la surface.

8
00:00:27,392 --> 00:00:33,162
Pendant que l'eau se refroidit,
les ions se précipitent en cristaux,

9
00:00:33,162 --> 00:00:36,876
dont des cristaux de quartz,
du silicone et d'oxygène,

10
00:00:36,876 --> 00:00:41,886
de feldspath, du potassium,
de l'aluminium, du silicone et d'oxygène,

11
00:00:41,886 --> 00:00:45,126
de galène, du plomb et du sulfure.

12
00:00:45,126 --> 00:00:47,736
Beaucoup de cristaux ont 
leur propre forme.

13
00:00:47,736 --> 00:00:52,856
Prenons cette grappe de quartz pointé,
ou cet amas de cubes de galène.

14
00:00:52,856 --> 00:00:57,321
Pourquoi se forment-ils toujours 
de la même façon ?

15
00:00:57,321 --> 00:01:00,013
Une partie de la réponse 
réside dans leurs atomes.

16
00:01:00,013 --> 00:01:04,933
Tous les atomes sont structurés 
de manière organisée et répétitive.

17
00:01:04,933 --> 00:01:08,508
Cette structure est la caractéristique
essentielle d'un cristal,

18
00:01:08,508 --> 00:01:10,518
et ne se limite pas qu'aux minéraux -

19
00:01:10,518 --> 00:01:15,758
sable, glace, sucre, chocolat,
céramique, métaux, ADN,

20
00:01:15,758 --> 00:01:19,679
et même quelques liquides 
possèdent des structures cristallines.

21
00:01:19,679 --> 00:01:22,459
Chaque arrangement atomique 
d'un matériau cristallin

22
00:01:22,459 --> 00:01:25,699
se classe dans un des six 
groupes suivants :

23
00:01:25,699 --> 00:01:32,319
cubique, tétragonal, orthorhombique,
monoclinique, triclinique et hexagonal.

24
00:01:32,319 --> 00:01:34,359
Avec des conditions appropriées,

25
00:01:34,359 --> 00:01:37,009
les cristaux grandiront
en une forme géométrique

26
00:01:37,009 --> 00:01:39,699
qui reflète l'arrangement 
de leurs atomes.

27
00:01:39,699 --> 00:01:44,579
La galène a une structure cubique
composée d'atomes de sulfure et de plomb.

28
00:01:44,579 --> 00:01:46,622
Les atomes de plomb, plutôt volumineux,

29
00:01:46,622 --> 00:01:50,932
sont arrangés en une grille
tridimensionnelle formée d'angles droits,

30
00:01:50,932 --> 00:01:55,662
alors que les atomes de sulfures, plus 
petits, se glissent entre eux.

31
00:01:55,662 --> 00:02:00,174
En grandissant, ces emplacements 
attirent les atomes de sulfure,

32
00:02:00,174 --> 00:02:03,656
alors que le plomb essaiera 
de combler ces espaces.

33
00:02:03,656 --> 00:02:07,096
Finalement, ils complèteront 
la maille d'atomes.

34
00:02:07,096 --> 00:02:11,236
Ça signifie que la structure cristalline 
aux angles droits de la galène

35
00:02:11,236 --> 00:02:14,593
se voit dans la forme finale du cristal.

36
00:02:14,593 --> 00:02:17,973
Le quartz, lui, à une structure
cristalline hexagonale.

37
00:02:17,973 --> 00:02:22,103
Sur un plan, ses atomes 
sont arrangés en hexagones.

38
00:02:22,103 --> 00:02:27,564
En trois dimensions, ces hexagones 
sont composés de pyramides emboîtées

39
00:02:27,564 --> 00:02:31,794
constituées d'un atome de silicone 
et quatre atomes d'oxygène.

40
00:02:31,794 --> 00:02:34,171
La forme caractéristique
d'un cristal de quartz

41
00:02:34,171 --> 00:02:39,571
est donc une colonne à six faces
à bouts pointus.

42
00:02:39,571 --> 00:02:41,691
Suivant les conditions environnementales,

43
00:02:41,691 --> 00:02:46,111
beaucoup de cristaux peuvent avoir
de multiples formes géométriques.

44
00:02:46,111 --> 00:02:50,041
Par exemple, les diamants, qui se forment
en profondeur dans le manteau terrestre,

45
00:02:50,041 --> 00:02:56,261
ont une structure cristalline cubique et 
peuvent grandir en cubes ou en octaèdres.

46
00:02:56,261 --> 00:02:58,861
La forme que les diamants prennent

47
00:02:58,861 --> 00:03:01,151
dépend des conditions où ils se trouvent,

48
00:03:01,151 --> 00:03:05,451
dont la pression, la température
et l'environnement chimique.

49
00:03:05,451 --> 00:03:09,128
Alors qu'on ne peut directement
observer ces conditions dans le manteau,

50
00:03:09,128 --> 00:03:11,868
des expériences en laboratoire ont prouvé

51
00:03:11,868 --> 00:03:15,838
que les diamants ont tendance à grandir 
en cubes à basse température

52
00:03:15,838 --> 00:03:19,026
et en octaèdres à haute température.

53
00:03:19,026 --> 00:03:23,496
Des quantités limitées d'eau, de silicone,
de germanium ou de magnésium

54
00:03:23,496 --> 00:03:26,646
pourraient aussi influencer 
la forme d'un diamant.

55
00:03:26,646 --> 00:03:31,256
Les diamants n'ont pas naturellement 
la forme qu'on peut trouver en bijouterie-

56
00:03:31,256 --> 00:03:36,474
ces diamants ont été polis pour 
arborer brillance et clarté.

57
00:03:36,474 --> 00:03:39,611
Les conditions environnementales 
peuvent aussi influencer

58
00:03:39,611 --> 00:03:41,701
la formation de cristaux.

59
00:03:41,701 --> 00:03:44,126
Le verre est fait de sable de quartz fondu

60
00:03:44,126 --> 00:03:45,686
mais n'est pas cristallin.

61
00:03:45,686 --> 00:03:48,706
C'est parce qu'il refroidit 
relativement vite,

62
00:03:48,706 --> 00:03:51,646
et les atomes n'ont pas le temps
de s'arranger entre eux

63
00:03:51,646 --> 00:03:54,576
pour former la structure ordonnée 
d'un cristal de quartz.

64
00:03:54,576 --> 00:03:58,346
L'arrangement aléatoire 
des atomes dans le verre fondu

65
00:03:58,346 --> 00:04:00,906
est bloqué au moment du refroidissement.

66
00:04:00,906 --> 00:04:03,716
Beaucoup de cristaux ne forment pas
de formes géométriques

67
00:04:03,716 --> 00:04:08,146
car ils grandissent dans la promiscuité.

68
00:04:08,146 --> 00:04:10,809
Les pierres comme le granite 
sont pleines de cristaux,

69
00:04:10,809 --> 00:04:13,379
mais aucun n'a une forme 
qui lui est propre.

70
00:04:13,379 --> 00:04:15,539
Lorsque le magma 
refroidit et se solidifie,

71
00:04:15,539 --> 00:04:21,249
beaucoup de minéraux se cristallisent
en même temps et manquent d'espace.

72
00:04:21,249 --> 00:04:23,881
Et certains cristaux, comme la turquoise,

73
00:04:23,881 --> 00:04:28,891
grandissent de manière très aléatoire
dans des conditions adéquates,

74
00:04:28,891 --> 00:04:31,014
même avec un espace suffisant.

75
00:04:31,014 --> 00:04:34,204
Chaque structure atomique d'un cristal
a des propriétés uniques,

76
00:04:34,204 --> 00:04:39,134
alors qu'elles n'ont aucune répercussion
sur les besoins émotionnels de l'homme,

77
00:04:39,134 --> 00:04:44,239
elles ont des applications extraordinaires
en science des matériaux et en médecine.