WEBVTT 00:00:06.716 --> 00:00:10.397 Les matériaux les plus froids ne sont pas en Antarctique. 00:00:10.397 --> 00:00:12.521 Ils ne sont pas au sommet du Mont Everest 00:00:12.521 --> 00:00:14.376 ou enterrés dans un glacier. 00:00:14.376 --> 00:00:15.897 Ils sont dans les laboratoires : 00:00:15.897 --> 00:00:20.382 des nuages de gaz maintenus à quelques fractions de degré au-dessus du 0 absolu. 00:00:20.382 --> 00:00:25.367 C'est 395 millions de fois plus froid que votre réfrigérateur, 00:00:25.367 --> 00:00:28.073 100 millions de fois plus froid que le nitrogène liquide, 00:00:28.073 --> 00:00:31.240 et 4 millions de fois plus froid que l'espace. 00:00:31.240 --> 00:00:35.901 Des températures aussi basses permettent aux scientifiques d’étudier la matière 00:00:35.901 --> 00:00:39.437 et permettent aux ingénieurs de créer des instruments très sensibles 00:00:39.437 --> 00:00:41.292 qui nous en disent plus sur tout, 00:00:41.292 --> 00:00:43.130 de notre position exacte sur la planète 00:00:43.130 --> 00:00:46.135 à ce qui se passe aux confins de l'univers. NOTE Paragraph 00:00:46.135 --> 00:00:48.928 Comment pouvons-nous créer de telles températures ? 00:00:48.928 --> 00:00:51.989 En ralentissant les particules en mouvement. 00:00:51.989 --> 00:00:55.951 Lorsque nous parlons de température, nous parlons en réalité de mouvement. 00:00:55.951 --> 00:00:57.716 Les atomes qui forment les solides, 00:00:57.716 --> 00:00:58.458 les liquides 00:00:58.458 --> 00:00:59.338 et les gaz 00:00:59.338 --> 00:01:00.869 sont sans cesse en mouvement. 00:01:00.869 --> 00:01:05.616 Quand les atomes bougent plus rapidement, nous percevons la matière comme chaude. 00:01:05.616 --> 00:01:09.147 Lorsqu'ils se déplacent plus lentement, nous la percevons comme froide. NOTE Paragraph 00:01:09.147 --> 00:01:12.133 D'habitude, pour rendre froid un objet ou un gaz chaud, 00:01:12.133 --> 00:01:15.960 nous le plaçons dans un environnement plus froid, comme un réfrigérateur. 00:01:15.960 --> 00:01:20.498 Une partie du mouvement atomique de l'objet chaud est diffusée 00:01:20.498 --> 00:01:22.251 et il refroidit. 00:01:22.251 --> 00:01:23.788 Mais il existe une limite : 00:01:23.788 --> 00:01:27.865 même l'espace est trop chaud pour créer des températures ultra-basses. 00:01:27.865 --> 00:01:32.823 Les scientifiques ont donc trouvé un moyen de ralentir directement les atomes - 00:01:32.823 --> 00:01:34.204 avec un rayon laser. NOTE Paragraph 00:01:34.204 --> 00:01:35.751 Dans la majorité des cas, 00:01:35.751 --> 00:01:38.464 l'énergie du laser fait monter la température de l'objet. 00:01:38.464 --> 00:01:40.533 Mais utilisé d'une certaine façon, 00:01:40.533 --> 00:01:44.813 l'énergie du rayon peut bloquer le mouvement des atomes pour les ralentir. 00:01:44.813 --> 00:01:49.403 C'est ce qui se produit dans l'appareil appelé piège magnéto-optique. 00:01:49.403 --> 00:01:51.954 Les atomes sont injectés dans une chambre sous vide, 00:01:51.954 --> 00:01:55.415 et un champ magnétique les attire vers le centre. 00:01:55.415 --> 00:01:58.090 Un rayon laser visant le centre de la pièce 00:01:58.090 --> 00:02:00.623 est déclenché à la bonne fréquence 00:02:00.623 --> 00:02:06.170 pour qu'un atome se dirigeant vers lui absorbe un photon du rayon et ralentisse. 00:02:06.170 --> 00:02:09.089 L'effet de ralentissement vient du transfert d'énergie 00:02:09.089 --> 00:02:11.108 entre l'atome et le photon. 00:02:11.108 --> 00:02:14.208 Un total de six rayons, arrangés de façon perpendiculaire, 00:02:14.208 --> 00:02:18.375 assure que les atomes allant dans toutes les directions soient interceptés. 00:02:18.375 --> 00:02:21.018 Au centre, à l'endroit où les rayons se croisent, 00:02:21.018 --> 00:02:24.840 les atomes bougent au ralenti, comme s'ils étaient piégés dans un liquide épais - 00:02:24.840 --> 00:02:29.924 effet appelé « mélasse optique » par les chercheurs qui l'ont inventé. 00:02:29.924 --> 00:02:32.315 Un piège magnéto-optique comme celui-ci 00:02:32.315 --> 00:02:35.405 peut refroidir les atomes à seulement quelques microkelvins, 00:02:35.405 --> 00:02:38.785 soit - 273 degrés Celsius. NOTE Paragraph 00:02:38.785 --> 00:02:41.609 Cette technique a été développée dans les années 80, 00:02:41.609 --> 00:02:43.913 et les scientifiques qui y ont contribué 00:02:43.913 --> 00:02:47.931 ont gagné le prix Nobel de physique en 1997 pour leur découverte. 00:02:47.931 --> 00:02:52.751 La technique a été améliorée pour obtenir des températures encore plus basses. NOTE Paragraph 00:02:52.751 --> 00:02:55.990 Mais pourquoi voudrions-nous refroidir des atomes à ce point ? 00:02:55.990 --> 00:02:59.786 Tout d'abord, les atomes froids peuvent être de très bons détecteurs. 00:02:59.786 --> 00:03:01.530 Avec si peu d'énergie, 00:03:01.530 --> 00:03:04.961 ils sont incroyablement sensibles aux fluctuations de l'environnement, 00:03:04.961 --> 00:03:09.562 et sont donc utilisés dans des appareils qui détectent les gisements souterrains 00:03:09.562 --> 00:03:12.203 et dans les horloges atomiques de haute précision, 00:03:12.203 --> 00:03:15.093 comme celles utilisées dans les satellites de localisation. NOTE Paragraph 00:03:15.093 --> 00:03:18.152 Ensuite, les atomes froids ont un potentiel énorme 00:03:18.152 --> 00:03:20.213 pour explorer les frontières de la physique. 00:03:20.213 --> 00:03:22.392 Leur sensitivité extrême en fait des candidats 00:03:22.392 --> 00:03:27.432 pour détecter les ondes gravitationnelles dans les futurs détecteurs spatiaux. 00:03:27.432 --> 00:03:31.290 Ils sont aussi utiles dans l'étude des phénomènes atomiques et subatomiques, 00:03:31.290 --> 00:03:35.594 où l'on doit mesurer des fluctuations d'énergie très fines dans les atomes. 00:03:35.594 --> 00:03:38.264 A des températures normales, celles-ci sont noyées, 00:03:38.264 --> 00:03:41.570 la vitesse des atomes étant de centaines de mètres par seconde. 00:03:41.570 --> 00:03:45.355 Le refroidissement laser ralentit les atomes à quelques centimètres par seconde, 00:03:45.355 --> 00:03:49.415 assez pour que le mouvement causé par les effets quantiques atomiques soit visible. 00:03:49.415 --> 00:03:53.762 Les atomes ultra froids ont déjà permis aux scientifiques d'étudier des phénomènes 00:03:53.762 --> 00:03:55.859 comme la condensation de Bose-Einstein, 00:03:55.859 --> 00:03:59.570 où les atomes sont refroidis pour quasiment atteindre le 0 absolu 00:03:59.570 --> 00:04:01.851 et deviennent un nouvel et rare état de matière. 00:04:01.851 --> 00:04:05.880 Ainsi, les chercheurs poursuivent leur apprentissage des lois de la physique NOTE Paragraph 00:04:05.880 --> 00:04:08.151 et résolvent les mystères de l'univers 00:04:08.151 --> 00:04:11.635 grâce à l'aide des atomes les plus froids de l'univers.